一种3Gr13方钢的热处理加工方法技术

本发明专利技术公开了一种3Gr13方钢的热处理加工方法，属于金属热处理领域，用于120mm～200mm的3Gr13方钢处理，其经过680℃～750℃及980℃～1020℃的加热淬火，并恒温至1000℃～1020℃后进行棱角部位的风冷，整体采用PAG淬火水溶液进行喷淋冷却，空冷至室温后进行回火处理，回火温度580℃～600℃，回火保温时间为80～100min，回火后进行冷却气体冷却。上述技术方案能够增加3Gr13方钢的强度及耐腐蚀性，降低在120mm～200mm方钢进行热处理时出现的棱角部位裂纹的风险，提高产品热处理的合格率，经过热处理后的表面硬度达到25～30HRC，满足酸性环境下的支撑使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属热处理领域，具体地说，尤其涉及一种3Gr13方钢的热处理加工方法。
技术介绍
方钢一般用于桁架、支撑等用途，其经过加工过程的锻造、锻压、初步热处理后其机械性能一般能够满足相应的用途要求，但是在一些采用较大直径(如120mm)合金方钢的酸性环境中对耐腐蚀度、表面硬度及表面完整程度要求较为，初步热处理加工的合金方钢，如3Gr13材质方钢已不能满足需求，亟需要一种新的后续调质处理方法来实现对耐腐蚀、表面硬度及保持表面完整程度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种3Gr13方钢的热处理加工方法，其能够改善3Gr13方钢的表面硬度和耐腐蚀度，减少棱角部位在后续热处理过程中出现裂纹的问题，保持表面完整程度。该方法包括以下步骤：步骤一、将边长L为120mm～200mm的3Gr13方钢进行表面处理，清理表面附带的杂物；步骤二、将清理后的3Gr13方钢送入淬火机构进行淬火，淬火温度采用折线升温模式，在10min～15min内升温至680℃～750℃，在5min～8min内升温至980℃～1020℃，并保持淬火温度1000℃～1020℃的时间为10min～80min；步骤三、将经过上述处理的3Gr13方钢送入风冷机构，采用风速为2.5～3m/s，温度为室温的风冷机构进行方钢棱角部位的风冷，待棱角部位的温度降为810～820℃范围时，进行下一工序进行喷淋油冷；步骤四、将上述淬火风冷处理之后的3Gr13方钢，采用含量为12％～15％的PAG淬火水溶液进行水压为0.15～0.2Mpa、水温控制在35℃～40℃的淬火冷却，冷却至40℃～50℃后运出；步骤五、将经过上述处理的3Gr13方钢空冷，冷却至室温；步骤六、将冷却至室温的3Gr13方钢送入回火机构进行回火，回火温度为580℃～600℃，回火保温时间为80～100min；步骤七、将经过回火保温处理的3Gr13方钢利用2bar～20bar的冷却气体进行冷却，冷却至380℃～400℃，然后保持炉内气氛缓慢冷却至室温；步骤八、检测冷却后的3Gr13方钢机械特性，符合规定进入下一处理工序，不合格品送至后续热处理调质工序。进一步地讲，本专利技术中所述的步骤七中的冷却气体为N2。进一步地讲，本专利技术中所述的步骤三中的棱角部位为边线向内15～20mm的范围。进一步地讲，本专利技术中所述的步骤七中的冷却气体的压强控制在8bar～12bar。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的3Gr13方钢的热处理加工方法能够增加3Gr13方钢的强度及耐腐蚀性，降低在120mm～200mm方钢进行热处理时出现的棱角部位裂纹的风险，提高产品热处理的合格率，经过热处理后的表面硬度达到25～30HRC，满足酸性环境下的支撑使用。具体实施方式实施例1：步骤一、将边长为120mm的3Gr13方钢进行表面处理，清理表面附带的杂物；步骤二、将清理后的3Gr13方钢送入淬火机构进行淬火，淬火温度采用折线升温模式，在10min内升温至680℃，在5min内升温至980℃，并保持淬火温度1000℃的时间为10min；步骤三、将经过上述处理的3Gr13方钢送入风冷机构，采用风速为2.5，温度为室温的风冷机构进行方钢棱角部位的风冷，待棱角部位的温度降为810℃范围时，进行下一工序进行喷淋油冷；步骤四、将上述淬火风冷处理之后的3Gr13方钢，采用含量为12％的PAG淬火水溶液进行水压为0.15Mpa、水温控制在35℃的淬火冷却，冷却至40℃后运出；步骤五、将经过上述处理的3Gr13方钢空冷，冷却至室温；步骤六、将冷却至室温的3Gr13方钢送入回火机构进行回火，回火温度为580℃，回火保温时间为80min；步骤七、将经过回火保温处理的3Gr13方钢利用2bar的冷却气体进行冷却，冷却至380℃，然后保持炉内气氛缓慢冷却至室温；步骤八、检测冷却后的3Gr13方钢机械特性，符合规定进入下一处理工序，不合格品送至后续热处理调质工序。实施例2：步骤一、将边长为200mm的3Gr13方钢进行表面处理，清理表面附带的杂物；步骤二、将清理后的3Gr13方钢送入淬火机构进行淬火，淬火温度采用折线升温模式，在15min内升温至750℃，在8min内升温至1020℃，并保持淬火温度1020℃的时间为80min；步骤三、将经过上述处理的3Gr13方钢送入风冷机构，采用风速为3m/s，温度为室温的风冷机构进行方钢棱角部位的风冷，待棱角部位的温度降为810～820℃范围时，进行下一工序进行喷淋油冷；步骤四、将上述淬火风冷处理之后的3Gr13方钢，采用含量为15％的PAG淬火水溶液进行水压为0.2Mpa、水温控制在40℃的淬火冷却，冷却至50℃后运出；步骤五、将经过上述处理的3Gr13方钢空冷，冷却至室温；步骤六、将冷却至室温的3Gr13方钢送入回火机构进行回火，回火温度为600℃，回火保温时间为100min；步骤七、将经过回火保温处理的3Gr13方钢利用20bar的冷却气体进行冷却，冷却至340℃，然后保持炉内气氛缓慢冷却至室温；步骤八、检测冷却后的3Gr13方钢机械特性，符合规定进入下一处理工序，不合格品送至后续热处理调质工序。实施例3：步骤一、将边长L为180mm的3Gr13方钢进行表面处理，清理表面附带的杂物；步骤二、将清理后的3Gr13方钢送入淬火机构进行淬火，淬火温度采用折线升温模式，在12min内升温至720℃，在6.5min内升温至1000℃，并保持淬火温度1005℃的时间为70min；步骤三、将经过上述处理的3Gr13方钢送入风冷机构，采用风速为2.5～3m/s，温度为室温的风冷机构进行方钢棱角部位的风冷，待棱角部位的温度降为815℃范围时，进行下一工序进行喷淋油冷；步骤四、将上述淬火风冷处理之后的3Gr13方钢，采用含量为13％的PAG淬火水溶液进行水压为0.2Mpa、水温控制在40℃的淬火冷却，冷却至50℃后运出；步骤五、将经过上述处理的3Gr13方钢空冷，冷却至室温；步骤六、将冷却至室温的3Gr13方钢送入回火机构进行回火，回火温度为600℃，回火保温时间为90min；步骤七、将经过回火保温处理的3Gr13方钢利用10bar的冷却气体进行冷却，冷却至400℃，然后保持炉内气氛缓慢冷却至室温；步骤八、检测冷却后的3Gr13方钢机械特性，符合规定进入下一处理工序，不合格品送至后续热处理调质工序。热处理完成后的3Gr13方钢之间适宜留本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3Gr13方钢的热处理加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、将边长L为120mm～200mm的3Gr13方钢进行表面处理，清理表面附带的杂物；步骤二、将清理后的3Gr13方钢送入淬火机构进行淬火，淬火温度采用折线升温模式，在10min～15min内升温至680℃～750℃，在5min～8min内升温至980℃～1020℃，并保持淬火温度1000℃～1020℃的时间为10min～80min；步骤三、将经过上述处理的3Gr13方钢送入风冷机构，采用风速为2.5～3m/s，温度为室温的风冷机构进行方钢棱角部位的风冷，待棱角部位的温度降为810～820℃范围时，进行下一工序进行喷淋油冷；步骤四、将上述淬火风冷处理之后的3Gr13方钢，采用含量为12％～15％的PAG淬火水溶液进行水压为0.15～0.2Mpa、水温控制在35℃～40℃的淬火冷却，冷却至40℃～50℃后运出；步骤五、将经过上述处理的3Gr13方钢空冷，冷却至室温；步骤六、将冷却至室温的3Gr13方钢送入回火机构进行回火，回火温度为580℃～600℃，回火保温时间为80～100min；步骤七、将经过回火保温处理的3Gr13方钢利用2bar～20bar的冷却气体进行冷却，冷却至380℃～400℃，然后保持炉内气氛缓慢冷却至室温；步骤八、检测冷却后的3Gr13方钢机械特性，符合规定进入下一处理工序，不合格品送至后续热处理调质工序。...

【技术特征摘要】
1.一种3Gr13方钢的热处理加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、将边长L为120mm～200mm的3Gr13方钢进行表面处理，清理表面附带的杂物；
步骤二、将清理后的3Gr13方钢送入淬火机构进行淬火，淬火温度采用折线升温模式，
在10min～15min内升温至680℃～750℃，在5min～8min内升温至980℃～1020℃，并保持淬火
温度1000℃～1020℃的时间为10min～80min；
步骤三、将经过上述处理的3Gr13方钢送入风冷机构，采用风速为2.5～3m/s，温度为室
温的风冷机构进行方钢棱角部位的风冷，待棱角部位的温度降为810～820℃范围时，进行下
一工序进行喷淋油冷；
步骤四、将上述淬火风冷处理之后的3Gr13方钢，采用含量为12％～15％的PAG淬火水
溶液进行水压为0.15～0.2Mpa、水温控制在35℃～40℃的淬火冷却，冷却至40℃～50℃后运
出；

【专利技术属性】
技术研发人员：赵财源，
申请(专利权)人：赵财源，
类型：发明
国别省市：江苏;32