提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種金屬熱處理方法，尤其是一種30CrNi2Mo V鋼的熱處理方法，具體地說是一種通過在Ac3溫度附近增加加熱保溫工序的方法來提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性。
【背景技術(shù)】
[0002]30CrNi2MoV鋼是一種中碳中合金鋼，具有高的淬透性和良好的綜合力學(xué)性能，常用于制造高強(qiáng)韌性的大型(重量一般在4噸以上)鍛件，廣泛用于制造火電、核電等電站裝備和大型冶金、礦山和運(yùn)輸裝備中的承力和傳動結(jié)構(gòu)部件。
[0003]30CrNi2MoV鋼常在較低溫度下工作，對其低溫沖擊韌性有較高的要求。一般地，鋼鐵材料的奧氏體化工藝是影響其淬火回火后性能的重要因素。亞溫淬火可以提高鋼鐵材料的低溫沖擊韌性，但提高低溫沖擊韌性的亞溫淬火通常是在正常淬火后進(jìn)行，這里正常淬火的目的是通過其較高溫度的奧氏體化處理使鋼鐵材料的成分、組織均勻化，而后續(xù)亞溫淬火則通過其產(chǎn)生的組織細(xì)化、少量鐵素體的保留等提高鋼鐵材料的低溫沖擊韌性和強(qiáng)度。但是，這種正常淬火+亞溫淬火提高鋼鐵材料低溫沖擊韌性的方法，涉及二個獨(dú)立的淬火，工藝相對復(fù)雜，成本相對較高。如能通過常規(guī)奧氏體化+降溫至Ac3溫度附近繼續(xù)加熱然后淬火的一步處理提高鋼鐵材料的低溫沖擊韌性，無疑具有工藝相對簡單、成本相對較低的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]至今為止，尚未有一種適合30CrNi2MoV鋼的基于常規(guī)奧氏體化+降溫至Ac3溫度附近繼續(xù)加熱提高30CrNi2MoV鋼低溫沖擊韌性方法可供使用，一定程度上限制了 30CrNi2MoV鋼的品質(zhì)的提升和制造成本的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的工藝方法在提高30CrNi2MoV鋼抗低溫沖擊韌性中存在的工藝復(fù)雜、成本高、難以推廣的問題，發(fā)明一種基于增加Ac3溫度(約815°C)附近加熱工序來提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的方法，其特征是:先將鍛造后的鋼鍛件進(jìn)行常規(guī)奧氏體化處理，再將鋼鍛件隨爐降溫至Ac3溫度附近，接著通過降溫或進(jìn)行二次加熱至780 °0810 °C并保溫2h ±0.5 h，然后再進(jìn)行淬火和最終的回火。
[0007]所述的Ac3溫度附近加熱工序，其特征是其最佳溫度為780°C。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明可以在顯著提高30CrNi2MoV鋼鍛件的低溫沖擊韌性的同時，保持其抗拉強(qiáng)度變化不大。如以實(shí)施例一、實(shí)施例二與對比例一相比，晶粒尺寸細(xì)化，-40°C低溫沖擊韌性AKV(-40°C)提高了 27.I?11.4%，室溫抗拉強(qiáng)度提高了 2.9—6.9%、延伸率提高了-5.3?1.3%。
[0009](2)本發(fā)明通過大量的試驗(yàn)獲得了理想的基于在常規(guī)奧氏體化后增加降溫至Ac3溫度附近繼續(xù)加熱工序提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的方法，尤其是通過大量的試驗(yàn)獲得了最佳的低溫奧氏體化溫度7800C，按本發(fā)明的工藝能容易地提高30CrNi2MoV鋼鍛件的低溫沖擊初性。
[0010](3)本發(fā)明在一定程度上打破了國外對大型鍛件熱處理工藝的技術(shù)封鎖，可滿足我國火電、核電等電站裝備和大型冶金、礦山和運(yùn)輸裝備中的大型承力和傳動結(jié)構(gòu)部件的制造需求。
【附圖說明】
[0011]圖1實(shí)施例一:860 °C飛h+780°C '2h油淬，600°C '16h油冷回火處理后的金相組織。
[0012]圖2實(shí)施例二:860°CT6h+810°Cr2h油淬，600°CTl6h油冷回火處理后的金相組織。
[0013]圖3對比例一:860°CT6h油淬，600°CTl6h油冷回火處理后的金相組織。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0015]實(shí)施例一
將30CrNi 2MoV鋼鍛件加熱至860 V保溫6h，隨爐降溫至Ac3溫度(約815 °C )附近，接著再將爐溫降至780°C保溫2h，隨后取出鍛件進(jìn)行油淬淬火;將經(jīng)油淬淬火后的鍛件從室溫加熱至600°C保溫16h，取出鍛件油冷至室溫(晶粒尺寸如圖1所示，比對比例晶粒尺寸如圖3所示要小)。
[0016]經(jīng)如此熱處理的3 O Cr N i 2Mo V鋼鍛件，其在-4 O °C的低溫沖擊韌性Ak V (-40 °C )為40.3J，室溫抗拉強(qiáng)度Rm為1043.6MPa，室溫延伸率々5為35.65%。
[0017]實(shí)施例二
將30CrNi2MoV鋼鍛件加熱至860°C保溫6h，降溫至Ac3溫度(約815°C )附近，接著再將爐溫降至810°C保溫2.5h，隨后取出鍛件進(jìn)行油淬淬火;將經(jīng)油淬淬火后的鍛件從室溫加熱至600°C保溫16h，取出鍛件油冷至室溫(晶粒尺寸如圖2所示，比對比例晶粒尺寸如圖3所示要小)。
[0018]經(jīng)如此熱處理的3 O Cr N i 2Mo V鋼鍛件，其在-4 O °C的低溫沖擊韌性Ak V (-40 °C )為35.31，室溫抗拉強(qiáng)度1^為943.5 MPa，室溫延伸率々5為38.13%。
[0019]實(shí)施例三
將30CrNi2MoV鋼鍛件加熱至860°C保溫6h，降溫至Ac3溫度(約815°C )附近，接著再將爐溫降至795°C保溫1.5h，隨后取出鍛件進(jìn)行油淬淬火;將經(jīng)油淬淬火后的鍛件從室溫加熱至600°C保溫16h，取出鍛件油冷至室溫(晶粒尺寸與圖2相似，比對比例晶粒尺寸如圖3所示要小)。
[0020 ] 經(jīng)如此熱處理的3 O Cr N i 2Mo V鋼鍛件，其在-4 O °C的低溫沖擊韌性Ak V (-40 °C )為38.31，室溫抗拉強(qiáng)度1^為983.5 MPa，室溫延伸率々5為37.13%。
[0021]對比例一
將30CrNi2MoV鋼鍛件加熱至860°C保溫6h，隨后取出鍛件進(jìn)行油淬淬火;將經(jīng)油淬淬火后的鍛件從室溫加熱至600°C保溫16h，取出鍛件油冷至室溫(晶粒尺寸如圖3所示，比實(shí)施例晶粒尺寸如圖1、2所示要大)。
[0022 ] 經(jīng)如此熱處理的3 O Cr N i 2Mo V鋼鍛件，其在-4 O °C的低溫沖擊韌性Ak V (-40 °C )為31.71，室溫抗拉強(qiáng)度1為1014.110^，室溫延伸率45為37.63%。
[0023]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的方法，其特征是:先將鍛造后的鋼鍛件進(jìn)行常規(guī)奧氏體化處理，再將鋼鍛件隨爐降溫至Ac3溫度附近，接著進(jìn)行二次加熱至780°0810°C并保溫2h±0.5 h，然后再進(jìn)行淬火和最終的回火。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的常規(guī)奧氏體化處理的工藝參數(shù)為860°C飛h;所述的淬火采用油冷的方式進(jìn)行;所述的回火的工藝參數(shù)為600°(Tl6h處理后油冷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的二次加熱溫度為780°C。
【專利摘要】一種提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的方法,其特征是：先將鍛造后的鋼鍛件進(jìn)行常規(guī)奧氏體化處理，再將鋼鍛件隨爐降溫至Ac3溫度附近，接著進(jìn)行二次加熱至780℃~810℃并保溫2h±0.5 h，然后再進(jìn)行淬火和最終的回火。本發(fā)明晶粒尺寸細(xì)化；可以在大提高30CrNi2MoV鋼鍛件低溫沖擊韌性的同時，對室溫抗拉強(qiáng)度和室溫延伸率影響不大。本發(fā)明可滿足我國火電、核電等電站裝備和大型冶金、礦山和運(yùn)輸裝備中的大型承力和傳動結(jié)構(gòu)部件的制造需求。
【IPC分類】C21D6/00, C21D1/18
【公開號】CN105714061
【申請?zhí)枴緾N201610129131
【發(fā)明人】許曉靜, 陳洋, 胡華軍, 談成, 蔡杰, 戈曉嵐, 韓天, 汪成松, 楊帆
【申請人】江蘇大學(xué)