一種鋼棒的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼棒的熱處理方法，包括以下步驟：矯直；感應(yīng)預(yù)熱；中頻感應(yīng)淬火；檢查；回火；冷卻與矯直；噴丸；消磁。本發(fā)明技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：該工藝熱處理后的鋼材組織結(jié)構(gòu)良好，采用水性淬火，環(huán)保、安全；同時可用于定尺長料加工。
【專利說明】一種鋼棒的熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及金屬材料領(lǐng)域，具體地說是一種鋼棒的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬熱處理旨在改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高金屬力學(xué)及機(jī)械性能，為后續(xù)加工及最終產(chǎn)品提供所需的綜合性能要求。
[0003]在機(jī)械加工前的鋼件坯料都需要對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。目前鋼棒材料的熱處理方法是，預(yù)先按照工件大小截斷鋼棒料成要求尺寸，再放入電阻爐中進(jìn)行熱處理的。傳統(tǒng)的熱處理方法，由于加熱不均勻，導(dǎo)致處理后鋼棒的組織結(jié)構(gòu)欠佳，同時工藝可控性差，并且生產(chǎn)效率低、耗能高、對環(huán)境的污染大，影響環(huán)保、不安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋼棒熱處理的工藝方法。本申請是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種鋼棒的熱處理方法，包括以下步驟:
第一步，矯直:將鋼棒人工放至上料平臺，經(jīng)上料機(jī)以步進(jìn)方式送至平行輥道，利用矯直機(jī)矯直，矯直后通過平行輥道，進(jìn)入感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)； 第二步，感應(yīng)預(yù)熱:通過感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)的穩(wěn)速運(yùn)行，將鋼棒送入感應(yīng)加熱系統(tǒng)的感應(yīng)加熱用半導(dǎo)體變頻裝置中，對鋼棒進(jìn)行加熱，達(dá)到預(yù)熱要求溫度，保溫后即進(jìn)入淬火機(jī)構(gòu)，通過感應(yīng)器后機(jī)械牽引機(jī)進(jìn)入輥道；
第三步，中頻感應(yīng)淬火:預(yù)熱后的鋼棒經(jīng)感應(yīng)器后機(jī)械牽引機(jī)進(jìn)入輥道，以步進(jìn)方式送入中頻感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)，通過牽引機(jī)使鋼棒穩(wěn)速運(yùn)行，鋼棒送入中頻感應(yīng)器進(jìn)行加熱，達(dá)到淬火溫度后進(jìn)行水冷淬火。
[0005]第四步，檢查:經(jīng)過第三步淬火的鋼棒，分離淬火不合格品；
第五步，回火:將經(jīng)過第三步淬火、并經(jīng)過第四步檢查合格后的鋼棒送入回火爐進(jìn)行加熱、保溫，而后用水進(jìn)行冷卻。
[0006]第六步，冷卻與矯直:將經(jīng)過第五步回火處理后的鋼棒放上料臺，待其溫度自然冷卻后送入矯直機(jī)矯直；
第七步，噴丸；
第八步，消磁:將經(jīng)過第七步處理的鋼棒送入消磁機(jī)進(jìn)行消磁處理。
[0007]本發(fā)明所述步驟第二步中，感應(yīng)預(yù)熱溫度為200_400°C。
[0008]本發(fā)明所述步驟第三步中，淬火溫度為850-1000°C。
[0009]本發(fā)明所述步驟第五步中，回火加熱溫度為450-600°C。
[0010]本發(fā)明所述步驟第五步中，回火保溫時間為3-5小時。
[0011]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
采用本發(fā)明所述的方法進(jìn)行熱處理后得到的鋼材組織結(jié)構(gòu)良好，采用水性淬火，環(huán)保、安全；同時可用于定尺長料加工。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
本發(fā)明所述的一種鋼棒的熱處理方法，包括以下步驟:
第一步，矯直:鋼棒料在供貨狀態(tài)下的都或多或少的有些變形，在被加工成產(chǎn)品之前都會進(jìn)行矯直處理。在熱處理前進(jìn)行矯直處理，避免在熱處理過程中鋼棒料產(chǎn)生的熱變形與原有的變形疊加，造成變形量大難以矯正的情況。將鋼棒人工放至上料平臺，經(jīng)上料機(jī)以步進(jìn)方式送至平行輥道，利用矯直機(jī)矯直，矯直后通過平行輥道，進(jìn)入感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)；第二步，感應(yīng)預(yù)熱:經(jīng)過第一步矯直后通過感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)的穩(wěn)速運(yùn)行，將鋼棒送入感應(yīng)加熱系統(tǒng)的感應(yīng)加熱用半導(dǎo)體變頻裝置中，對鋼棒進(jìn)行加熱，達(dá)到預(yù)熱要求溫度，保溫一定時間后即進(jìn)入淬火機(jī)構(gòu)，通過感應(yīng)器后機(jī)械牽引機(jī)進(jìn)入輥道。淬火之前進(jìn)行預(yù)熱處理可以解決由于殘余應(yīng)力帶來的各種問題，比如減少變形，改善形狀不規(guī)則的工件淬硬層的分布等問題。預(yù)熱處理可以改善淬硬層的分布并獲得最佳的組織結(jié)構(gòu)，獲得恰當(dāng)?shù)臍堄鄳?yīng)力并避免裂紋。
[0013]本發(fā)明中優(yōu)選地，感應(yīng)預(yù)熱溫度為200-400°C。
[0014]第三步，中頻感應(yīng)淬火:預(yù)熱后的鋼棒經(jīng)感應(yīng)器后機(jī)械牽引機(jī)進(jìn)入輥道，以步進(jìn)方式送入中頻感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)，通過牽引機(jī)使鋼棒穩(wěn)速運(yùn)行，鋼棒送入中頻感應(yīng)器進(jìn)行加熱，達(dá)到淬火溫度后進(jìn)行水冷淬火。
[0015]合金元素的 擴(kuò)散速度是不同的，淬火加熱主要是為了獲得均一的奧氏體組織，使各種有益成分溶解到奧氏體中去。淬火溫度的高低取決于材料成份，當(dāng)合金元素較高時，一般要提高溫度，因為合金元素可以改變材料的相變溫度，使組織轉(zhuǎn)變溫度提高。淬火溫度過高，會使奧氏體晶粒粗大，同時碳化物溶入奧氏體過多，淬火后容易變形開裂，同時嚴(yán)重降低硬度和強(qiáng)度，如果溫度過低，奧氏體化就會不完全，碳化物溶入奧氏體過少，大部分碳化物保留下來，淬火后也容易變形開裂，奧氏體化后奧氏體含碳量過低，導(dǎo)致淬火后馬氏體硬度不夠，強(qiáng)度降低。感應(yīng)加熱因為熱源在工件表層，所以加熱速度快、熱效率高，工件加熱時間短，工件因不是整體加熱，所以變形小，表面氧化脫碳量少，所得工件表面硬度高，缺口敏感性小，沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度以及耐磨性等均有很大提高。
[0016]本發(fā)明中優(yōu)選的淬火溫度為850-1000°C。
[0017]第四步，檢查:經(jīng)過第三步淬火的鋼棒，分離淬火不合格品；對于淬火后后不合格產(chǎn)品，可進(jìn)行退火后重淬火，如果退火正常，不會有開裂、硬度不夠、組織不良等缺陷即可進(jìn)行二次淬火，但是對于尺寸精度要求比較嚴(yán)的工件，如果淬火后變形、開裂較為嚴(yán)重的，需要考慮報廢或者另作他用了。
[0018]第五步，回火:將經(jīng)過第三步淬火、并經(jīng)過第四步檢查合格后的鋼棒送入回火爐進(jìn)行加熱、保溫，而后用水進(jìn)行冷卻。
[0019]對于經(jīng)淬火后可繼續(xù)進(jìn)行回火的工件，進(jìn)行回火處理。高溫回火處理通常稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理得到的是回火索氏體組織，具有良好的綜合性能。在許多重要的機(jī)械結(jié)構(gòu)件中，如受力比較復(fù)雜的連桿，重要的螺栓、齒輪幾周類零件，得到了廣泛應(yīng)用。調(diào)質(zhì)處理后的力學(xué)性能與正火相比，不僅強(qiáng)度高，而且塑性和韌性也較好。這是因為調(diào)制后得到的回火索氏體中的滲碳體呈顆粒狀，而正火得到的索氏體中的滲碳體則呈片狀，顆粒狀的滲碳體對阻止斷裂過程中裂紋的擴(kuò)展比片狀滲碳體更有利。故本發(fā)明中選用高溫回火處理，優(yōu)選的回火溫度為450-600°C。
[0020]根據(jù)本發(fā)明給出的實施例進(jìn)行試驗，得到的結(jié)果是:表面硬度為HB260-280;芯部硬度在HB250左右；芯部金相組織為均勻的回火索氏體組織。
[0021]第六步，冷卻與矯直:將經(jīng)過第五步回火處理后的鋼棒放上料臺，待其溫度自然冷卻后送入矯直機(jī)矯直。
[0022]第七步，噴丸:經(jīng)過熱處理的毛坯在其表面上有一層氧化皮，噴丸處理可以打磨氧化皮，還原金屬原有的光澤，并且還可以消除毛坯內(nèi)部應(yīng)力。
[0023]第八步，將經(jīng)過第七步處理的鋼棒送入消磁機(jī)進(jìn)行消磁處理。
[0024]上述 實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼棒的熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，矯直:將鋼棒人工放至上料平臺，經(jīng)上料機(jī)以步進(jìn)方式送至平行輥道，利用矯直機(jī)矯直，矯直后通過平行輥道，進(jìn)入感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)； 第二步，感應(yīng)預(yù)熱:通過感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)的穩(wěn)速運(yùn)行，將鋼棒送入感應(yīng)加熱系統(tǒng)的感應(yīng)加熱用半導(dǎo)體變頻裝置中，對鋼棒進(jìn)行加熱，達(dá)到預(yù)熱要求溫度，保溫后即進(jìn)入淬火機(jī)構(gòu)，通過感應(yīng)器后機(jī)械牽引機(jī)進(jìn)入輥道； 第三步，中頻感應(yīng)淬火:預(yù)熱后的鋼棒經(jīng)感應(yīng)器后機(jī)械牽引機(jī)進(jìn)入輥道，以步進(jìn)方式送入中頻感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)，通過牽引機(jī)使鋼棒穩(wěn)速運(yùn)行，鋼棒送入中頻感應(yīng)器進(jìn)行加熱，達(dá)到淬火溫度后進(jìn)行水冷淬火； 第四步，檢查:經(jīng)過第三步淬火的鋼棒，分離淬火不合格品； 第五步，回火:將經(jīng)過第三步淬火、并經(jīng)過第四步檢查合格后的鋼棒送入回火爐進(jìn)行加熱、保溫，而后用水進(jìn)行冷卻； 第六步，冷卻與矯直:將經(jīng)過第五步回火處理后的鋼棒放上料臺，待其溫度自然冷卻后送入矯直機(jī)矯直； 第七步，噴丸； 第八步，消磁:將經(jīng)過第七步噴丸后的鋼棒送入消磁機(jī)進(jìn)行消磁處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼棒的熱處理方法，其特征在于，所述步驟第二步中，感應(yīng)預(yù)熱溫度為200-400°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼棒的熱處理方法，其特征在于，所述步驟第三步中，淬火溫度為850-1000°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼棒的熱處理方法，其特征在于，所述步驟第五步中，回火加熱溫度為450-600°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼棒的熱處理方法，其特征在于，所述步驟第五步中，回火保溫時間為3-5小時。
【文檔編號】C21D1/42GK104032121SQ201410269255
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】過俊宏, 肖運(yùn)根, 陳偉新, 章隆泉, 顧肖紅 申請人:無錫市崇安區(qū)科技創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心