一種40號(hào)鋼的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱處理工藝，屬于材料科學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 40鋼是我國目前用量較大的普通優(yōu)質(zhì)鋼，40鋼原材料及其工件的調(diào)質(zhì)熱處理一 般均采用傳統(tǒng)工藝：渾火和高溫回火，在生產(chǎn)實(shí)際中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)初性較低、硬度不均勻、返 工率很高等問題，如開裂缺陷。為了解決送些問題，對該鋼原材料進(jìn)行亞溫渾火試驗(yàn)研究。 亞溫渾火熱處理是亞共析鋼在Ac廣Ac3溫度之間加熱渾火的一種熱處理工藝，可減小零部 件熱處理變形與開裂傾向，提高產(chǎn)品綜合力學(xué)性能和產(chǎn)品合格率等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于；提供一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，W解決40鋼原材料及其工 件的調(diào)質(zhì)熱處理一般均采用傳統(tǒng)工藝：渾火和高溫回火，在生產(chǎn)實(shí)際中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)初性較 低、硬度不均勻、返工率很高等問題，如開裂缺陷的問題。
[0004] 本發(fā)明的方案如下；一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，包括如下步驟： 取40號(hào)鋼工件，將工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，84(TC保溫15min,油渾； 之后回火，回火溫度為55(TC，回火保溫時(shí)間為90min; 回火后再對工件進(jìn)行亞溫渾火，亞溫渾火溫度為700~80(TC，亞溫渾火加熱保溫時(shí)間 為 15min; 再次回火，回火溫度為450~55(TC，回火保溫時(shí)間為90min，冷卻。
[0005] 亞溫渾火的溫度為74(TC、770°C或80(TC。
[0006] 亞溫渾火后的回火溫度為450°C、50(rC或550°C。
[0007] 所述冷卻的方式為空冷。
[0008] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是亞溫渾火熱處理是亞共析鋼在Ac廣Ac3溫度 之間加熱渾火的一種熱處理工藝，對40號(hào)鋼進(jìn)行亞溫渾火熱處理，可減小40號(hào)鋼工件的熱 處理變形與開裂傾向，提高產(chǎn)品綜合力學(xué)性能和產(chǎn)品合格率等。
【附圖說明】
[0009] 圖1是只進(jìn)行亞溫渾火回火后的硬度值隨亞溫渾火溫度變化的曲線； 圖2是只進(jìn)行亞溫渾火回火后的硬度值隨回火溫度變化的曲線； 圖3是40鋼不同溫度渾火回火后的沖擊初度變化曲線； 圖4是只進(jìn)行亞溫渾火回火后的沖擊初度變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 為使本發(fā)明的技術(shù)方案更為清楚，下面將對本發(fā)明的具體實(shí)驗(yàn)例做進(jìn)一步的詳細(xì) 描述， 實(shí)驗(yàn)例 1實(shí)驗(yàn)材料及方法 1. 1試驗(yàn)材料 40鋼熱社棒材，其材料成份見表1.材料原始組織為正常退火組織。
[0011] 表140鋼化學(xué)成分
1. 2熱處理工藝 為了減小熱處理后再加工對力學(xué)性能的影響，在熱處理前就把試樣加工成 10mmxl0mmx55mm標(biāo)準(zhǔn)夏式V型缺口試樣，試樣共分13組，每組各3根.13組熱處理工藝 見表2,其中所有渾火加熱保溫時(shí)間為15min,回火保溫時(shí)間為90min,冷卻采用空冷方式。
[0012] 表2 40鋼熱處理工藝
1. 3硬度及沖擊試驗(yàn) 把熱處理后的10mmxl0mmx55mm夏氏V形缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣在JB-300B型沖擊試驗(yàn)機(jī)上測 試初性.然后在HRC150型硬度試驗(yàn)機(jī)上測定硬度值并記錄.每個(gè)試樣測5次求平均值.經(jīng) 取樣、磨制、拋光、浸蝕4個(gè)步驟后在金相顯微鏡下觀察金相組織。
[0013] 2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 2. 1力學(xué)性能 2. 1. 1硬度分析 40鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理再進(jìn)行亞溫渾火回火后的硬度如圖1所示.從圖1可看出隨渾火 溫度的升高，硬度值增加，隨回火溫度的升高，硬度值降低.渾火溫度接近Ac3時(shí)，具有 最高的硬度值（HRC)為26. 1。
[0014] 40鋼僅進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后的硬度值（HRC)為17. 1.圖2為只進(jìn)行亞溫渾火和回火的 硬度值，與調(diào)質(zhì)處理比較同樣回火溫度下的硬度達(dá)到22. 3.因此從圖2中可W看出，直接 亞溫渾火后同樣的回火溫度的硬度高于調(diào)質(zhì)處理值，也高于先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理再進(jìn)行亞溫 處理的試樣。
[0015] 2. 1.2沖擊初性分析 通過比較在不同熱處理方式下的試樣的沖擊初度，可知在（77CTC)亞溫渾火后的組 織沖擊初度有很明顯的提高.圖3是40鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理和亞溫處理后的沖擊初度變化曲 線.由圖3可知，在77(TC渾火時(shí)，相關(guān)試樣的沖擊初度值比在740°C渾火試樣的值要大 出許多，并且上升到最大.而80(TC渾火試樣的沖擊初度值又有所下降，且在77(TC渾火 50(TC回火時(shí)的沖擊初度值與55(TC回火時(shí)非常接近，從節(jié)約能源角度考慮，得到同樣級(jí)別 的初度可選擇50(TC回火. 只進(jìn)行亞溫渾火熱處理的試樣的沖擊初度值如圖4所示，比只經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的沖擊初度 值（85J/cm-2)高很多，但都比圖3中所示77(TC亞溫渾火處理后的沖擊初度值要低.表 明進(jìn)行常規(guī)熱處理+亞溫渾火后具有最高的沖擊初度.送與它們的內(nèi)部組織分布有很大關(guān) 系。
[001引 3結(jié)論 (1)40鋼經(jīng)合適的調(diào)質(zhì)處理+亞溫渾火的工藝處理后的綜合力學(xué)性能比僅進(jìn)行調(diào)質(zhì)處 理和僅進(jìn)行亞溫?zé)崽幚硭玫降挠忻黠@提高，送樣可保證材料的熱處理質(zhì)量，有利于40 鋼的潛能得到更進(jìn)一步的發(fā)揮，應(yīng)用更加廣泛。
[0017] (2)僅進(jìn)行亞溫渾火熱處理比僅進(jìn)行常規(guī)熱處理更加有效地提高了40鋼的初 度.考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)可直接采用770°C渾火50(TC回火的熱處理工藝。
[0018] (3)在保證40鋼強(qiáng)度和硬度的同時(shí)，要提高初性的最理想的熱處理工藝為84(TC 渾火550°C回火巧70°C渾火500°C回火。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，其特征在于包括如下步驟： 取40號(hào)鋼工件，將工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，840°C保溫15min，油淬； 之后回火，回火溫度為550°C，回火保溫時(shí)間為90min; 回火后再對工件進(jìn)行亞溫淬火，亞溫淬火溫度為700~800°C，亞溫淬火加熱保溫時(shí)間%15min； 再次回火，回火溫度為450~550°C，回火保溫時(shí)間為90min，冷卻。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，其特征在于：亞溫淬火的溫度為 740°C、770°C或 800°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，其特征在于：亞溫淬火后的回火溫 度為 450°C、500°C或 550°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，其特征在于：所述冷卻的方式為空 冷。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種40號(hào)鋼的熱處理工藝，包括如下步驟：取40號(hào)鋼工件，將工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，840℃保溫15min，油淬；之后回火，回火溫度為550℃，回火保溫時(shí)間為90min；回火后再對工件進(jìn)行亞溫淬火，亞溫淬火溫度為700～800℃，亞溫淬火加熱保溫時(shí)間為15min；再次回火，回火溫度為450～550℃，回火保溫時(shí)間為90min，冷卻。以解決40鋼原材料及其工件的調(diào)質(zhì)熱處理一般均采用傳統(tǒng)工藝:淬火和高溫回火，在生產(chǎn)實(shí)際中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)韌性較低、硬度不均勻、返工率很高等問題，如開裂缺陷的問題。本發(fā)明屬于材料科學(xué)領(lǐng)域。
【IPC分類】C21D6/00, C21D1/25
【公開號(hào)】CN105200210
【申請?zhí)枴緾N201410304558
【發(fā)明人】韓朔
【申請人】韓朔
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月30日