35CrMo钢壳体锻件热处理方法技术

本发明专利技术35CrMo钢壳体锻件热处理方法，属于热处理技术领域，目的是提升35crmo钢壳锻件体力学性能和均匀性。包括以下步骤：步骤一、将35CrMo球壳锻件加热至850

【技术实现步骤摘要】
35CrMo钢壳体锻件热处理方法


[0001]本专利技术属于热处理
，具体的是35CrMo钢壳体锻件热处理方法。

技术介绍

[0002]大型35crmo钢壳体锻件是用于航天领域主承力结构件，需承受较高载荷，对锻件的稳定性与一致性提出了较高的要求。热处理后锻件的纵向力学性能要求：Rm≥900Mpa，Rp0.2≥750MPa，A≥12％，Z≥45％，Aku2≥50J。热处理后锻件的横向力学性能要求：Rm≥850Mpa，Rp0.2≥730MPa，A≥9％，Z≥40％，Aku2≥40J。其中纵向性能超过了国标GB/T 33084
‑
2016。
[0003]目前35crmo钢壳体锻件的热处理工艺为：淬火：860℃
±
10℃，1.5h油冷；回火：540℃
±
10℃，8h空冷。该热处理工艺获取的35crmo钢壳体锻件产品的成品率低、性能波动大，极大影响了产品供货周期及后续的装配和使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种35CrMo钢壳体锻件热处理方法，解决原有产品存在的成品率低、性能波动大等问题，提升35crmo钢壳锻件体力学性能和均匀性。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：35CrMo钢壳体锻件热处理方法，所述35CrMo钢壳体锻件的直径为700mm～1000mm，壁厚为35～100mm；包括以下步骤：
[0006]步骤一、将35CrMo球壳锻件加热至850
±
20℃，保温时间1.5h<br/>±
20min；
[0007]步骤二、锻件出炉后进行淬火，淬火转移时间30
±
20s；
[0008]步骤三、回火处理，回火温度为550
±
10℃，回火时间6h
±
30min。
[0009]进一步的，步骤一中，利用箱式电阻炉对35CrMo球壳锻件进行加热。
[0010]进一步的，将入炉前锻件开口轴线与水平方向呈100～150
°
夹角摆放进行淬火。
[0011]进一步的，步骤三中，利用箱式电阻炉对35CrMo球壳锻件进行回火处理。
[0012]进一步的，淬火介质为工业自来水。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的35CrMo钢壳体锻件热处理方法，可以使35CrMo球壳锻件调质后最大截面与最小截面的金相组织基本接近，为均匀的回火索氏体，无其他异常组织。热处理后的晶粒度均匀细小，使锻件各部位的强度、塑性一致性良好。
附图说明
[0014]图1为锻件装炉示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明如下：
[0016]35CrMo钢壳体锻件热处理方法，所述35CrMo钢壳体锻件的直径为700mm～1000mm，壁厚为35～100mm，即35CrMo钢壳体锻件的直径可以为700mm、800mm、850mm、900mm或1000mm
等，壁厚可以为35mm、50mm、60mm、75mm、90mm或100mm等。例如该处于方法可用于直径为700mm，且壁厚为35mm的35CrMo钢壳体锻件；用于直径为700mm，且壁厚为55mm的35CrMo钢壳体锻件；可用于直径为800mm，且壁厚为75mm的35CrMo钢壳体锻件；也可用于直径为1000mm，且壁厚为50mm的35CrMo钢壳体锻件，以及其它规格的35CrMo钢壳体锻件。
[0017]包括以下步骤：
[0018]步骤一、将35CrMo球壳锻件加热至850
±
20℃，保温时间1.5h
±
20min。即，35CrMo球壳锻件可加热到830℃、850℃、870℃以及830℃至870℃之间的其它温度；保温时间可以为1h10min、1.5h、1h50min以及1h10min至1h50min之间的其它温度。
[0019]本专利技术中，足够的淬火加热时间能让锻件充分奥氏体化，且不会导致晶粒度粗大，能保证晶粒强化作用，利于材料的强度、韧性。
[0020]步骤二、锻件出炉后进行淬火，淬火转移时间30s
±
20s。即淬火转移时间可以为10s、20s、30s、50s或者10s到50s之间的其它时长。淬火转移时间是指壳体锻件加热后炉门开启出炉至没入淬火介质中的这段时间，这时锻件在转移的过程中。淬火介质为工业自来水。
[0021]理想状态下，锻件的加热温度就是锻件淬火的入水温度，但在实际操作中是不可能的，因为将锻件从炉子里取出到转移到水里这段时间，锻件是暴露在空气中处于降温的过程，这导致锻件淬火的温度实际低于加热温度。从淬火原理上讲，淬火温度越接近加热温度，那么淬火的效果越好，本专利技术中，控制转移的时间越短，使锻件的温度降低越少，以达到的淬火效果越好。而实际操作者缩短转移时间的操作是难点，在水里的淬火的时长反而不难，因为只要将锻件入到水里，锻件基本处于静态的过程。本方案中，注重淬火转移时间。
[0022]需要注意的是，本专利技术的淬火采用水冷，不采用油冷。在淬火过程中，材料从奥氏体转变为马氏体，从金相学分析，冷却速度越快，马氏体转变越彻底，材料的性能也越好。水作为淬火介质的冷却速度大于油的冷却速度，所以用水淬火可以提升材料的性能。其次，在回火出炉采用水冷却，不采用空冷，因为本专利技术所用的35CrMo钢，在500～600℃加热后冷有回火脆性，这需要在出炉后尽可能快的冷却，所以用水的冷却效果优于空气的冷却效果。再次，使用水作为冷却介质，采购介质的成本远远低于油的成本，大大提升了工艺的灵活性。采用水冷工艺，在生产时不冒油烟，不污染空气；水可以循环使用，对环境友好，符合绿色生产的要求。
[0023]步骤三、回火处理，35CrMo钢在回火时，随着回火时间变化，材料的强度、韧性、塑性会随之变化，结合本专利技术产品验收指标的要求，综合各项指标选择了强度、韧性、塑性均匹配的回火时间，回火温度为550
±
10℃，回火时间6h
±
30min。即，回火温度可为540℃、550℃、560℃或者540℃至560℃之间的其它温度；回火时间可以为5h30min、6h、6h30min或者5h30min至6h30min之间的其它温度。
[0024]进一步的，步骤一中，利用箱式电阻炉对35CrMo球壳锻件进行加热。
[0025]受锻件结构的影响，若锻件内侧受壳体壁的阻挡，水不能形成水流，水流的流动速度很小，与内壁交换热量的水不能被水流带走，与内壁形成气泡膜，众所周知，气泡膜是不利锻件淬火的，还会在锻件上留下“软点”，这也是为什么锻件性能波动大的主要原因。为了克服该问题，优选的，将入炉前锻件开口轴线与水平方向呈100～150
°
夹角进行摆放。即，如图1所示的装炉方式，该种摆放方式可以使水流进入壳体内侧壁，带动壳体内部的水，将热
水带走，打破蒸汽膜，冷水继续与壳体接触，达到内外冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.35CrMo钢壳体锻件热处理方法，其特征在于，所述35CrMo钢壳体锻件的直径为700mm～1000mm，壁厚为35～100mm；包括以下步骤：步骤一、将35CrMo球壳锻件加热至850
±
20℃，保温时间1.5h
±
20min；步骤二、锻件出炉后进行淬火，淬火转移时间30
±
20s，锻件开口轴线与水平方向呈100～150
°
夹角摆放进行淬火；步骤三、回火处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖佳，魏明刚，龚彬，李媛一，付涛，刘洋，孙朝远，
申请(专利权)人：中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司，
类型：发明
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