一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺制造技术

本发明专利技术是一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺，属于材料热处理技术领域。该技术步骤如下：对高碳铬钢一次性加热到A

【技术实现步骤摘要】
一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺


[0001]本专利技术涉及材料热处理工艺，具体而言，涉及一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺。

技术介绍

[0002]钢铁作为一个传统行业，是一个国家发展、进步的基础，而钢铁产量和性能的高低代表着衡量一个国家冶金水平高低的重要标准。在多年的发展中，高碳铬钢是使用量最大、用处最广的关键材料，小到日常生活，大到航空航天、国防工业等领域。
[0003]虽然我国是生产大国，但我们依然面临着中、低段端产品产能过剩，高端产品性能、质量较低等问题，高端产品只能依靠进口，而对高端产品性能、质量影响最大就是原材料—高碳铬钢，好材料才能生产出好产品。传统工艺生产的高碳铬钢，其组织粗大、碳化物分布不均匀、残余奥氏体含量较多、并存留残余应力，高碳铬钢在服役过程中容易发生组织改变，使产品在使用过程中发生尺寸的变化，满足不了高端模具、轴承等领域的需求；而本专利技术对高碳铬钢进行的形变热处理工艺，其组织超细化，残余奥氏体含量低、位错密度高、稳定性高，碳化物析出增多分布均匀，且含有一定量的下贝氏体组织，使钢材具备更高的冲击韧性和尺寸稳定性，满足目前国内高端模具、轴承等领域的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺，该工艺先在一定温度保温一段时间，使组织完全奥氏体化，通过等温热变形使组织充分破碎后，冷却至奥氏体完全再结晶区低温段保温一定时间，使奥氏体重结晶，获得超细原始奥氏体组织；随后进行淬火处理，在下贝氏体转变温度阶段保温一定时间产生下贝氏体后，立即进行过深冷处理，得到少量含有位错的奥氏体，并且碳化物分布均匀、析出增多；最后进行回火。通过上述处理，高碳铬钢组织超细化，残余奥氏体含量低、位错密度高、稳定性高，碳化物析出量增多分布均匀，残余应力减少，且含有一定量的下贝氏体组织，增加了钢材的冲击韧性与尺寸稳定性，使钢材在使用过程中，尺寸更加稳定，增加使用寿命。
[0005]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺，包括以下步骤:以5~10℃/min的升温速率加热到920~1000℃，保温20~30min，随后进行等温热变形，变形量达到60%~80%，变形后降温到850~920℃，保温3~15min。
[0006]优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，以5~8℃/min的升温速率加热至920~980℃，保温20~25min。
[0007]优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，在920~980℃，进行热变形，变形量达到70%~80%。
[0008]优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，在880~920℃保温4~10min。
[0009]进一步，温度降到200~300℃，保温120~180min后，立即在零下170~190℃进行深冷
处理，并保温120~240min。
[0010]优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，温度降到230~280℃，保温150~180min。
[0011]优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，在零下170~180℃进行深冷，保温150~200min。
[0012]进一步，以5~10℃/min升温速率加热至150~300℃，保温120~240min。
[0013]优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，以5~8℃的升温速率加热至160~280℃，保温150~180min。
[0014]与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺，通过等温热变形与分段保温细化组织，在下贝氏体转变温度阶段保温一定时间、随后进行深冷处理，使其含有一定量的下贝氏体组织，并且残余奥氏体含量低、位错密度高、稳定性高，碳化物析出增多分布均匀，淬火应力低，解决高碳铬钢在服役过程中出现尺寸不稳定性问题。
附图说明
[0015]图1为本专利技术工艺热处理工艺。
[0016]图2为传统工艺热处理工艺。
[0017]图3为本专利技术工艺金相照片20μm。
[0018]图4为本专利技术工艺金相照片10μm。
[0019]图5为传统工艺金相照片20μm。
[0020]图6为本专利技术工艺XRD与传统工艺XRD对比图。
具体实施方案
[0021]本专利技术的一个方面，提供了一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺，包括一下步骤：对高碳铬钢一次性加热到A
C3
温度线以上，约920~1000℃，保温20~30min，随后进行等温热变形，变形量达到60%~80%，变形结束之后温度降到850~920℃保温3~15min；淬火到200~300℃，保温120~180min，随后进行深冷，温度在零下170~190℃，保温120~240min；最终进行回火处理，在150~300℃进行回火。
[0022]下面对本专利技术的具体实施方式进行进一步说明：实施例1本实施例通过将高碳铬钢一次性加热到1000℃，保温26min，随后进行等温热变形，使变形量达到75%，变形结束之后降温到900℃，保温10min；淬火到250℃，保温15min后立即进行深冷处理，在零下190℃进行240min；最后在160℃进行回火处理，保温180min。
[0023]经本实施例形变热处理方法处理后的高碳铬钢，组织超细化，残余奥氏体含量低、位错密度高、稳定性高，碳化物析出增多分布均匀，且含有一定量的下贝氏体组织，使高碳铬钢具有更好的冲击韧性与尺寸稳定性。
[0024]实施例2本实施案例通过将高碳铬钢一次性加热到1000℃，保温30mim,随后进行热变形，
变形量达60%，然后淬火；再加热到860℃，保温30min；随后进行淬火，温度降到室温并保温30min；最后在160℃进行回火处理，保温180min。
[0025]经本实施案例（传统工艺）处理后的高碳铬钢，组织粗大，奥氏体含量高、位错密度低、稳定性差，碳化物分布不均匀，在使用过程中容易发生组织转变，造成尺寸不稳定。
[0026]在上述说明书与实施案例所描述的只是说明了本专利技术与最佳实施例，然而应意识到，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化与改善。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本专利技术范围内的所有这些变化和修改。
[0027]在上述说明书与实施案例所描述的只是说明了本专利技术与最佳实施例，然而应意识到，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化与改善。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本专利技术范围内的所有这些变化和修改。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高高碳铬钢尺寸稳定性的形变热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：对高碳铬钢一次性加热到A
C3
温度线以上，在920~1000℃，保温20~30min，随后进行等温热变形，变形量达到60%~80%，变形后降温到850~920℃保温3~15min；淬火到200~300℃，保温120~180min，随后立即进行深冷处理，温度在零下170~190℃，保温120~240min；最终进行150~300℃回火，保温120~240min。2.按照权利要求1所述的提高高碳铬钢尺寸稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，张博，吴冰冰，刘晓明，孙刚飞，高文丽，
申请(专利权)人：山东柱威轴承科技有限公司山东智连共同体轴承科技有限公司，
类型：发明
国别省市：