一种中碳低合金钢的热处理方法技术

本发明专利技术涉及一种中碳低合金钢的热处理方法，以中碳低合金钢为原料，经S1制备铸件、S2正火、S3退火、S4淬火、S5回火、S6制成品等步骤，完成了对中碳低合金钢进行热处理的整个过程。本发明专利技术中碳低合金钢的热处理方法，采用稳定的正火+退火+淬火+回火工艺，对产品完全可以起到细化晶粒、均匀组织的作用，再配合水淬处理，所得产品的延伸率显著提高，同时并不影响其抗拉强度、屈服强度、硬度等性能。本发明专利技术工艺处理的中碳低合金钢产品，力学性能高，塑性好，延伸率及断面收缩率高，性能稳定，产品表面耐磨，芯部塑性好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种中碳低合金钢的热处理方法
本专利技术涉及铸件铸造生产
，具体是一种中碳低合金钢的热处理方法。
技术介绍
中碳低合金钢具有综合性能好，水淬后配合低温回火，强度高，耐磨性好等特点，生产组装的履带链接挖掘机广泛运用于能源、交通、矿山、冶金等行业的土石方作业，特别适用于轮式装载机不能作业的恶劣工作场地，制造承受冲击、耐磨、高载荷的各种机械零件。如大型挖掘机的履带链接零件，所组装的挖掘机，在规定服役期间内，在工作环境恶劣的地区进行作业，其链接履带板发生断裂几率将大大降低。这就使得挖掘机履带链接零件具有较高的塑性和良好的力学性能。目前，中碳低合金钢的热处理方法，一般采用正火、淬火、回火三步骤工艺，但是制得的产品的塑性和力学性能不高，延伸率及断面收缩率不能满足标准要求，此产品用于大型挖掘机履带零件，履带链接在实际使用过程中容易发生断裂，大大缩减了铸件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种中碳低合金钢的热处理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种中碳低合金钢的热处理方法，包括以下步骤：S1、制备铸件：以中碳低合金钢材质原料，利用模具浇注制得符合设计要求的铸件；S2、正火：将铸件装入热处理炉，装炉温度小于300℃，然后进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到940～960℃时停止升温，保温处理3h，最后取出铸件进行空冷；S3、退火：将正火结束的铸件，在热处理炉内进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到780～800℃时停止升温，保温处理3.0～3.5h；再随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到680～700℃时停止，保温处理2.0～2.5h；再次随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到500℃时，取出铸件进行空冷；S4、淬火：将退火空冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于300℃，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到700～720℃时停止升温，保温处理2.0～2.5h；再次升温，升温速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到880～900℃时停止，保温处理3.0～3.5h，然后取出铸件进行水冷；S5、回火：将淬火水冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于100℃，升温速度控制在≤30℃/h,直至炉内温度达到165～185℃时停止升温，保温处理10.0～10.5h，然后取出铸件，并进行空冷；S6、制成品：将回火空冷结束的铸件，检测产品性能，从而得到铸件成品，即完成了对中碳低合金钢进行热处理的整个过程。优选地，所述中碳低合金钢具体型号为1E4904。优选地，按元素质量百分比计，所述中碳低合金钢原料的化学成分(％)包括:C：0.16～0.28；Si:0.30～0.70；Mn:0.70～1.35；P≤0.025；S≤0.020；Cr:0.70～1.10；Ni:1.10～2.20；Mo:0.40～0.55。优选地，所述中碳低合金钢的力学性能为:Rp0.2MpaRPmMpaA(％)Z(％)Akv/-40℃≥965≥1138≥4≥13≥11J。优选地，在S4淬火步骤中，所述水冷的工艺条件为：铸件水冷转移时间≤60秒，水温控制在23～30℃，水冷时间为5分钟。优选地，在S4淬火、S5回火步骤中，对于淬火水冷结束的铸件，需在30～60min内，置于热处理炉内进行升温回火。优选地，所述热处理炉为实验室箱式马弗炉。本专利技术的有益效果：本专利技术中碳低合金钢的热处理方法，采用稳定的正火+退火+淬火+回火工艺，相比现有技术正火+淬火+回火工艺，增加了一道退火处理步骤后，完全可以起到细化晶粒、均匀组织的作用，再配合水淬处理，所得产品的延伸率显著提高，同时并不影响其抗拉强度、屈服强度、硬度等性能。本专利技术工艺处理的中碳低合金钢，力学性能高，塑性好，延伸率及断面收缩率高，性能稳定，产品表面耐磨，芯部塑性好，使用寿命长。附图说明图1：本专利技术实施例中的双基尔试块的尺寸标注图；图2：本专利技术工艺的试验组产品金相显微组织(100倍)图；图3：现有技术工艺的对照组产品金相显微组织(100倍)图；图4：本专利技术工艺的产品铸件的解剖图。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1：一种中碳低合金钢的热处理方法，包括以下步骤：S1、制备铸件：以1E4904型号中碳低合金钢材质原料，利用模具浇注制得双基尔试块，试块的尺寸标注按照ASTMA703进行(如图1所示)。按元素质量百分比计，上述双基尔试块的化学成份(％)为：C：0.16～0.28；Si:0.30～0.70；Mn:0.70～1.35；P≤0.025；S≤0.020；Cr:0.70～1.10；Ni:1.10～2.20；Mo:0.40～0.55。化学成份需要严格控制，P和S按照下限进行控制。上述1E4904中碳低合金钢的力学性能控制，见表1：表1：1E4904中碳低合金钢力学性能要求Rp0.2MpaRPmMpaA(％)Z(％)Akv/-40℃≥965≥1138≥4≥13≥11J。S2、正火：将铸件装入热处理炉，装炉温度小于300℃，然后进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到940～960℃时停止升温，保温处理3h，最后取出铸件进行空冷。S3、退火：将正火结束的铸件，在热处理炉内进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到780～800℃时停止升温，保温处理3.0～3.5h；再随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到680～700℃时停止，保温处理2.0～2.5h；再次随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到500℃时，取出铸件进行空冷。S4、淬火：将退火空冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于300℃，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到700～720℃时停止升温，保温处理2.0～2.5h；再次升温，升温速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到880～900℃时停止，保温处理3.0～3.5h，然后取出铸件进行水冷，水冷的工艺控制条件为：铸件水冷转移时间≤60秒，水温控制在23～30℃，水冷时间为5分钟。S5、回火：将淬火水冷结束的铸件，在30～60min内，置于热处理炉内进行升温回火，装炉温度小于100℃，升温速度控制在≤30℃/h,直至炉内温度达到165～185℃时停止升温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中碳低合金钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、制备铸件：以中碳低合金钢材质原料，利用模具浇注制得符合设计要求的铸件；/nS2、正火：将铸件装入热处理炉，装炉温度小于300℃，然后进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到940～960℃时停止升温，保温处理3h，最后取出铸件进行空冷；/nS3、退火：将正火结束的铸件，在热处理炉内进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到780～800℃时停止升温，保温处理3.0～3.5h；再随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到680～700℃时停止，保温处理2.0～2.5h；再次随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到500℃时，取出铸件进行空冷；/nS4、淬火：将退火空冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于300℃，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到700～720℃时停止升温，保温处理2.0～2.5h；再次升温，升温速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到880～900℃时停止，保温处理3.0～3.5h，然后取出铸件进行水冷；/nS5、回火：将淬火水冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于100℃，升温速度控制在≤30℃/h,直至炉内温度达到165～185℃时停止升温，保温处理10.0～10.5h，然后取出铸件，并进行空冷；/nS6、制成品：将回火空冷结束的铸件，检测产品性能，从而得到铸件成品，即完成了对中碳低合金钢进行热处理的整个过程。/n...

【技术特征摘要】
1.一种中碳低合金钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备铸件：以中碳低合金钢材质原料，利用模具浇注制得符合设计要求的铸件；
S2、正火：将铸件装入热处理炉，装炉温度小于300℃，然后进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到940～960℃时停止升温，保温处理3h，最后取出铸件进行空冷；
S3、退火：将正火结束的铸件，在热处理炉内进行升温，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到780～800℃时停止升温，保温处理3.0～3.5h；再随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到680～700℃时停止，保温处理2.0～2.5h；再次随炉冷却，冷却速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到500℃时，取出铸件进行空冷；
S4、淬火：将退火空冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于300℃，升温速度控制在≤80℃/h,直至炉内温度达到700～720℃时停止升温，保温处理2.0～2.5h；再次升温，升温速度控制在≤100℃/h,直至炉内温度达到880～900℃时停止，保温处理3.0～3.5h，然后取出铸件进行水冷；
S5、回火：将淬火水冷结束的铸件，置于热处理炉内进行升温，装炉温度小于100℃，升温速度控制在≤30℃/h,直至炉内温度达到165～185℃时停止升温，保温处理10.0～10.5h，然后取出铸件，并进行空冷；
S6、制成品：将回火空冷结束的铸件，检测产品性能，从而得到铸件成品，即完成了对中碳低合金钢进行热处理的整个过程。


2.根据权利要求1所述的一种中...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶登权，杜应流，矫桂霞，阮鹏，何桂霞，
申请(专利权)人：安徽应流集团霍山铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34