一种中碳钢的热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种中碳钢的热处理方法，所述热处理方法包括以下步骤：扩氢缓冷：将轧制后的成品钢板冷却装入缓冷坑，保温4‑5h，然后经6‑8h升温至630‑650℃加热保温，钢板随炉冷却后出炉；正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理；冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，保证散热效果。本发明专利技术通过扩氢缓冷，消除应力，解决了目前中碳钢厚板探伤不稳定，易炸裂的现象；上下表散热均匀，提高了厚板全厚度方向上性能的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种中碳钢的热处理方法
本专利技术属于热处理
，具体涉及一种中碳钢的热处理方法。
技术介绍
热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属热加工工艺。正火工艺使用最为普遍，对于中碳钢一般采用常规的正火工艺即可，但是对于厚板常因为轧后冷却不均造成局部应力，内部氢扩散慢，钢板会有一定的开裂倾向，很难达到高探伤要求。且厚板正火后随意放置，造成上表散热快，下表热量堆积，上下表散热很不均匀，整体性能存在较大差异。因此，为了控制钢板裂纹倾向，开发一种减少中碳钢厚板上下表面冷却不均的热处理方法，提高整体性能十分必要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种中碳钢的热处理方法。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种中碳钢的热处理方法，所述方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将轧制后的成品钢板冷却装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4-5h，然后经6-8h升温至630-650℃加热保温，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却后出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，保证散热效果。本专利技术所述步骤（1）中，轧制后的成品钢板冷却至500-600℃装入缓冷坑。本专利技术所述步骤（1）中，成品钢板加热保温时间如下：成品钢板厚度为150-200mm，保温时间30-31h；厚度为201-250mm，保温时间40-41h；厚度为251-300mm，保温时间50-51h；厚度为301-350mm，保温时间60-61h。本专利技术所述步骤（1）中，钢板随炉冷却至280-300℃出炉。本专利技术骤（2）中，正火热处理温度为890-920℃，总加热时间为1.8-2.5min/mm。本专利技术所述步骤（3）中，导热水温≤30℃。本专利技术所述成品钢板厚度为150-350mm。本专利技术所述中碳钢含碳量0.42-0.48%。本专利技术所述热处理方法处理后中碳钢板全厚度5点硬度：上表面下2mm：175-201HB、上1/4：175-201HB、1/2：174-204HB、下1/4：175-201HB、下表面上2mm：174-200HB。本专利技术一种中碳钢的热处理方法处理后中碳钢板性能检测方法参考GB/T231。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术解决了目前中碳钢厚板易炸裂，探伤不稳定，以及上下表冷却不均匀的问题，提高了厚板全厚度方向上性能的均匀性。2、本专利技术热处理方法处理后中碳钢板全厚度5点硬度：上表面下2mm：175-201HB、上1/4：175-201HB、1/2：174-204HB、下1/4：175-201HB、下表面上2mm：174-200HB。附图说明图1为冷却工艺专用台架示意图；图中，1-水管，2-风机。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。实施例1本实施例中碳钢板C45E厚度为150mm、碳含量为0.42%，其热处理方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将成品钢板冷却至500℃装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4h，然后经6h升温至630℃保温30h，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却至280℃出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理，将钢板装入外机炉，放在正中间，距离两侧炉壁相等，前后距离也相等，正火温度900℃，总加热时间为1.8min/mm，加热时间到后出炉；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用冷却台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，导热水温为30℃，保证散热效果。本实施例中碳钢板检测全厚度5点硬度非常均匀：上表面下2mm为198HB、上1/4为198HB、1/2为197HB、下1/4为198HB、下表面上2mm为198HB。实施例2本实施例中碳钢板C45E厚度为250mm、碳含量为0.44%，其热处理方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将成品钢板冷却至550℃装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4.5h，然后经7h升温至640℃保温40h，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却至290℃出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理，将钢板装入外机炉，放在正中间，距离两侧炉壁相等，前后距离也相等，正火温度910℃，总加热时间为2.1min/mm，加热时间到后出炉；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用冷却台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，导热水温为20℃，保证散热效果。本实施例中碳钢板检测全厚度5点硬度非常均匀：上表面下2mm为175HB、上1/4为179HB、1/2为177HB、下1/4为179HB、下表面上2mm为178HB。实施例3本实施例中碳钢板C45E厚度为350mm、碳含量为0.47%，其热处理方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将成品钢板冷却至600℃装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温5h，然后经8h升温至650℃保温60h，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却至300℃出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理，将钢板装入外机炉，放在正中间，距离两侧炉壁相等，前后距离也相等，正火温度920℃，总加热时间为2.5min/mm，加热时间到后出炉；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用冷却台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，导热水温为25℃，保证散热效果。本实施例中碳钢板检测全厚度5点硬度非常均匀：上表面下2mm为201HB、上1/4为201HB、1/2为204HB、下1/4为201HB、下表面上2mm为200HB。实施例4本实施例中碳钢板C45E厚度为200mm、碳含量为0.48%，其热处理方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将成品钢板冷却至520℃装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4.2h，然后经6.2h升温至635℃保温31h，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却至285℃出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理，将钢板装入外机炉，放在正中间，距离两侧炉壁相等，前后距离也相等，正火温度890℃，总加热时间为2.0min/mm，加热时间到后出炉；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用冷却台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，导热水温为15℃，保证散热效果。本实施例中碳钢板检测全厚度5点硬度非常均匀：上表面下2mm为175HB、上1/4为175HB、1/2为174HB、下1/4为175HB、下表面上2mm为174HB。实施例5本实施例中碳钢板C45E厚度为201mm、碳含量为0.45%，其热处理方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将成品钢板冷却至540℃装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4.3h，然后经6.5h升温至645℃保温41h，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却至295℃出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理，将钢板装入外机炉，放在正中间，距离两侧炉壁相等，前后距离也相等，正火温度900℃，总加热时间为2.2min/mm，加热时间到后出炉；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用冷却台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，导热水温为18℃，保证散热效果。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中碳钢的热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将轧制后的成品钢板冷却装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4‑5h，然后经6‑8h升温至630‑650℃加热保温，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却后出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，保证散热效果。

【技术特征摘要】
1.一种中碳钢的热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）扩氢缓冷：将轧制后的成品钢板冷却装入缓冷坑，关闭烧嘴，保温4-5h，然后经6-8h升温至630-650℃加热保温，保温时间到后，关闭烧嘴，并关闭烟道，钢板随炉冷却后出炉；（2）正火：钢板探伤合格后进入车底炉进行正火热处理；（3）冷却：钢板正火出炉后，将钢板吊至专用台架，并在一端打开双风机，打开钢板下方导热水，保证散热效果。2.根据权利要求1所述的一种中碳钢的热处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中，轧制后的成品钢板冷却至500-600℃装入缓冷坑。3.根据权利要求1所述的一种中碳钢的热处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中，成品钢板加热保温时间如下：成品钢板厚度为150-200mm，保温时间30-31h；厚度为201-250mm，保温时间40-41h；厚度为251-300mm，保温时间50-51h；厚度为301-350mm，保温时间60-61h。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建军，李杰，肖春江，刘彦强，管秀兵，姚远方，王九清，龙杰，赵文忠，庞辉勇，黄帅，邹俊，李劲峰，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41