一种降低模锻件淬火残余应力的方法技术

本申请涉及一种降低模锻件淬火残余应力的方法，涉及材料加工领域，其包括如下步骤：S1：模锻件深冷处理：将模锻件放入深冷柜内进行深冷处理；S2：阶段式升温：将深冷后的模锻件置于升温箱，使用喷淋水对模锻件进行喷淋升温，多次重复喷淋；S3：回炉：将升温后的模锻件放入加热炉内回炉。本申请具有改善锻件快速热胀冷缩后表面发生脆化崩裂的缺陷的效果。胀冷缩后表面发生脆化崩裂的缺陷的效果。胀冷缩后表面发生脆化崩裂的缺陷的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种降低模锻件淬火残余应力的方法


[0001]本申请涉及材料加工的领域，尤其是涉及一种降低模锻件淬火残余应力的方法。

技术介绍

[0002]模锻件一般为合金材料，航空等领域常用一种金属合金材料，具有高强度、高韧性和耐腐蚀性良好的优点，该模锻件需要在高温下进行固液处理，并在淬火后进行人工处理以获得综合性能更好的模锻件。
[0003]相关技术中，在淬火冷却的过程中，锻件表面与内部温度差异大，将会使锻件内残余应力，目前对残余应力进行消除的办法为深冷处理方法，将淬火后的锻件放入到深冷柜内进行深冷处理，再将锻件取出放入加热炉内进行回炉加热，通过极冷和极热的转换产生相反的热应力，从而消除锻件内的残余应力。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为锻件快速的极冷或极热造成锻件快速热胀冷缩的转变，容易导致锻件表面脆化崩裂。

技术实现思路

[0005]为了改善锻件快速热胀冷缩后表面发生脆化崩裂的缺陷，本申请提供一种降低模锻件淬火残余应力的方法。
[0006]本申请提供的一种降低模锻件淬火残余应力的方法采用如下的技术方案：一种降低模锻件淬火残余应力的方法，包括如下步骤：S1：模锻件深冷处理：将模锻件放入深冷柜内进行深冷处理；S2：阶段式升温：将深冷后的模锻件置于升温箱静置，随后使用喷淋水对模锻件进行喷淋升温，多次重复喷淋；S3：回炉：将升温后的模锻件放入加热炉内回炉。
[0007]通过采用上述技术方案，在模锻件淬火后，将模锻件放入深冷柜内进行深冷处理，深冷处理后，模锻件温度降低，为了消除模锻件的应力，将模锻件放入升温箱内升温，通过采用喷淋水喷淋的方式由外到内的升高模锻件的温度，喷淋水能够减小不流动的水与锻件发生热交换后温度下降，导致降温效果降低的缺陷，当模锻件温度缓慢恢复后，再将模锻件放入到加热炉内回炉加热，使模锻件的残余应力消除，通过缓慢升高深冷后的模锻件温度，再进行回炉加热的处理，改善锻件再经历极冷和极热后，快速热胀冷缩后表面发生脆化崩裂的缺陷。
[0008]可选的，所述S1步骤中的深冷柜内的制冷剂为液氮。
[0009]通过采用上述技术方案，液体法制冷的温度大于气体法制冷的温度，对合金的制冷效果更佳，且能够提升合金的韧性而不破坏合金的强度和硬度。
[0010]可选的，所述S1包括如下步骤：S11:降温到
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10~
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30℃，保温10min；S12：继续降温到
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60~
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100℃，保温40~60min；
S13：继续降温到
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150~
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180℃，保温3~4h。
[0011]通过采用上述技术方案，降温采用三个阶段，先初步降温，使锻件快速降温且不破坏零件表面结构稳定性，再锻件适应温度变化后继续降温，随后再将温度下降到最低，保存3~4h，改善极冷导致消除应力后的锻件表面脆化的缺陷。
[0012]可选的，所述S2步骤中，升温箱温度为20℃。
[0013]通过采用上述技术方案，升温箱内温度在20℃，将深冷后的锻件放置在升温箱内进行缓冲升温，改善锻件在极冷后放入加热炉内极热，导致锻件表面脆化开裂的缺陷。
[0014]可选的，所述S2步骤中，初始喷淋水温度为30℃。
[0015]通过采用上述技术方案，在锻件静置后，用30℃的喷淋水进行喷淋，使锻件温度不断提高。
[0016]可选的，所述S2步骤中，多次喷淋的喷淋水温度依次递增10℃，直至喷淋温度达到80℃。
[0017]通过采用上述技术方案，不断提高喷淋水的温度，使喷淋水作用到锻件表面，使锻件温度逐步提升，改善锻件在极冷后极热出现脆化开裂的缺陷。
[0018]可选的，所述S3步骤中加热炉内温度在120~130℃，回炉时间1~1.5h。
[0019]通过采用上述技术方案，在锻件经过喷淋升温后，放入到加热炉内回炉加热，消除锻件内的应力。
[0020]可选的，所述S1~S3步骤重复一次。
[0021]通过采用上述技术方案，缓慢降温和缓慢升温可能会导致应力无法一次性完全消除，故重复一次深冷处理、阶段式升温和回炉，提高锻件内残余应力的消除效果。
[0022]综上所述，本申请包括以下有益技术效果：1.通过先对模锻件进行深冷处理后，通过喷淋水进行阶段升温，再进行回炉加热的步骤，能够改善锻件在经历极冷和极热后，表面脆化开裂的缺陷。
[0023]2.通过喷淋水进行升温的方式，能够改善水浴升温的方式，水浴与锻件换热导致水温升高，影响升温效果，而喷淋水升温可以不断喷淋，喷淋水能够使同一温度的水不断接触锻件表面，从而提高升温效果。
附图说明
[0024]图1是本申请实施例降低模锻件淬火残余应力的方法的流程框图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
[0026]本申请实施例公开一种降低模锻件淬火残余应力的方法。
[0027]参照图1，一种降低模锻件淬火残余应力的方法包括如下步骤：S1：模锻件深冷处理：S11：将模锻件放入到液氮深冷柜中进行深冷处理，温度调至
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10~
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30℃，保温10min；S12：将深冷柜温度调至
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60~
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100℃，保温40~60minS13：将深冷柜温度调至
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150~
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180℃，保温3~4h；
S2：阶段式升温：将深冷处理后的模锻件置于升温箱内，升温箱内温度为20℃，静置10min；静置后开始喷淋水，初始喷淋水温度为30℃，喷淋时间10min，随后静置2min；再次对锻件进行喷淋，喷淋温度增加至40℃，喷淋时间10min，随后静置2min；再次对锻件进行喷淋，喷淋温度增加至50℃，喷淋时间10min，随后静置2min；重复喷淋多次，每次喷淋水温度增加10℃，直至喷淋水达到80℃，喷淋10min，随后静置2min；S3：回炉：将静置后的锻件放入到加热炉内进行回炉加热，炉内温度在120~130℃，回炉时间为1~1.5h。
[0028]操作完成后，再将上述步骤重复操作一次，即完成模锻件的残余应力消除。
[0029]实施例1的实施原理为：先将锻件放置在深冷柜中对锻件进行降温，直至深冷柜内温度降至
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150~
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180℃，并保温3~4h，完成深冷处理；随后将锻件取出放入到升温箱内静置升温，并重复使用温度不断提高的喷淋水对锻件表面进行喷淋，直至喷淋水达到80℃，喷淋结束后锻件温度升高；将温度升高的锻件放入到加热炉内，在150~180℃的温度下进行回炉加热，完成应力消除，为了提高应力消除效果，再次重复上述步骤，即完成模锻件淬火后的应力消除步骤。
[0030]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低模锻件淬火残余应力的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：模锻件深冷处理：将模锻件放入深冷柜内进行深冷处理；S2：阶段式升温：将深冷后的模锻件置于升温箱静置，随后使用喷淋水对模锻件进行喷淋升温，多次重复喷淋；S3：回炉：将升温后的模锻件放入加热炉内回炉。2.根据权利要求1所述的一种降低模锻件淬火残余应力的方法，其特征在于：所述S1步骤中的深冷柜内的制冷剂为液氮。3.根据权利要求1所述的一种降低模锻件淬火残余应力的方法，其特征在于：所述S1包括如下步骤：S11:降温到
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10~
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30℃，保温10min；S12：继续降温到
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60~
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100℃，保温40~60min；S13：继续降温...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛仲明，浦春燕，舒永凯，
申请(专利权)人：江苏明越精密高温合金有限公司，
类型：发明
国别省市：