備淬火溶液，在淬火池中將淬火液和液態(tài)水按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2:8-3:7的 比例配比，淬火溶液的溫度20~40°C;在淬火池中設(shè)置攪混裝置，所述攪混裝置攪動(dòng)淬火溶 液令其流速為0.3-0.8米/秒;而后將工件放置到淬火池中進(jìn)行淬火，淬火加熱保溫時(shí)間30-45分鐘，經(jīng)過(guò)蒸汽膜階段、沸騰階段和對(duì)流階段后完成淬火； (3 )按照450 ± 30°C保溫三個(gè)小時(shí)，水冷回火。
[0024] 步驟(2)中使用的淬火液所包含成分及各種成分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下： 抗氧化劑 0.6%_0.65%; 防銹劑 1·5%-2·5%; 防腐劑 0·1%-0·35%; 消泡劑 0·2%-0·3%; 其余為：甲氧基聚乙二醇。
[0025] 使用HR-15A洛氏硬度計(jì)檢測(cè)試樣淬火硬度及回火硬度;用便攜式磁粉探傷設(shè)備對(duì) 試樣進(jìn)行逐片探傷；用NikonMAlOO型金相顯微鏡對(duì)試樣進(jìn)行金相組織觀察;試樣經(jīng)過(guò)表面 處理后，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)(PSJ200機(jī)械疲勞試驗(yàn)機(jī)，最大應(yīng)力1100 MPa，預(yù)加變形62 mm，振幅 ±26mm) 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0026] 實(shí)施例一 1) 材料：60Si2Mn鋼，化學(xué)成份(Wt%)見(jiàn)表1，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。材料規(guī)格500mm X 24mm X90mm，500mmX 25mmX 90mm。單片簧重20~25Kg，試驗(yàn)材料總重100噸。
[0027]表1實(shí)驗(yàn)材料化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％) 2) 將工件放入流態(tài)石墨粒子電爐，加熱到850 ±60°C之后，保溫10-20分鐘。
[0028] 按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比配制淬火液： 吩噻嗪（或N，N'_二仲丁基對(duì)苯二胺），0.6%;三乙醇胺，1.5%%;防腐劑，0.1%%;甲基硅 油，0.2%%;其余為：甲氧基聚乙二醇。
[0029] 將淬火液和液態(tài)水按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2:8的比例配比，溶液溫度20°C。淬火液的最大冷 卻速度120°C/s。工件加熱到850 ±60°C出爐后，將彈簧鋼放入淬火溶液中，經(jīng)過(guò)蒸汽膜階 段、沸騰階段和對(duì)流階段后完成淬火， 3) 按照450 ± 30°C保溫三個(gè)小時(shí)，水冷回火。檢驗(yàn)硬度和無(wú)損探傷。
[0030] 4)100%檢驗(yàn)硬度和探傷。結(jié)果為：淬火硬度2 54HRC，淬火組織為85%以上的馬氏 體，無(wú)鐵素體組織，無(wú)淬火開(kāi)裂，淬透厚度不小于20mm。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)用彈簧鋼完全淬透， 符合行業(yè)加工和使用規(guī)范。
[0031 ] 實(shí)施例二 1) 材料:60Si2Mn鋼，化學(xué)成份(Wt%)見(jiàn)表2,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。材料規(guī)格500mm X20mm X90 mm，500mmX24mmX90mm，500mmX25mmX90mm。單片簧重 10 ~20Kg，試驗(yàn)材料總重 200 噸。
[0032]表2實(shí)驗(yàn)材料化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％) 2) 將工件放入流態(tài)石墨粒子電爐，加熱到850 ±60°C之后，保溫10-20分鐘。
[0033] 按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比配制淬火液： 吩噻嗪(或N，N ' -二仲丁基對(duì)苯二胺），0.61%;三乙醇胺，1.8%;防腐劑，0.2%;甲基硅油， 0.25%;其余為：甲氧基聚乙二醇。
[0034] 將淬火液和液態(tài)水按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5:7.5的比例配比，溶液溫度35°C。淬火液的最 大冷卻速度120°C/s。工件加熱到850 ± 60°C出爐后，將彈簧鋼放入淬火溶液中，經(jīng)過(guò)蒸汽膜 階段、沸騰階段和對(duì)流階段后完成淬火。
[0035] 3)然后按照450±30°C保溫三個(gè)小時(shí)，水冷回火。檢驗(yàn)硬度和無(wú)損探傷。
[0036] 4)100%檢驗(yàn)硬度和探傷。結(jié)果為：淬火硬度2 54HRC，淬火組織為85%以上的馬氏 體，無(wú)鐵素體組織，無(wú)淬火開(kāi)裂，淬透厚度不小于20mm。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)用彈簧鋼完全淬透， 符合行業(yè)加工和使用規(guī)范。
[0037] 實(shí)施例三 1)材料:60Si2Mn鋼，化學(xué)成份(Wt%)見(jiàn)表2,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。材料規(guī)格500mm X20mm X90 mm，500mmX24mmX90mm，500mmX25mmX90mm。單片簧重 10 ~20Kg，試驗(yàn)材料總重 200 噸。
[0038] 表3賣騎材料化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％) 2)將工件放入流態(tài)石墨粒子電爐，加熱到850 ±60°C之后，保溫10-20分鐘。
[0039] 吩噻嗪（或N，N'_二仲丁基對(duì)苯二胺），0.65%;三乙醇胺，2.5%;防腐劑，0.35%;甲 基硅油，0.3%;其余為：甲氧基聚乙二醇。
[0040] 將淬火液和液態(tài)水按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5:7.5的比例配比，溶液溫度35°C。淬火液的最 大冷卻速度120°C/s。工件加熱到850 ± 60°C出爐后，將彈簧鋼放入淬火溶液中，經(jīng)過(guò)蒸汽膜 階段、沸騰階段和對(duì)流階段后完成淬火。
[0041] 3)然后按照450±30°C保溫三個(gè)小時(shí)，水冷回火。檢驗(yàn)硬度和無(wú)損探傷。
[0042] 4)100%檢驗(yàn)硬度和探傷。結(jié)果為：淬火硬度2 54HRC，淬火組織為85%以上的馬氏 體，無(wú)鐵素體組織，無(wú)淬火開(kāi)裂，淬透厚度不小于20mm。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)用彈簧鋼完全淬透， 符合行業(yè)加工和使用規(guī)范。
[0043] 需要指出的是，上述實(shí)施方式僅是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，如防腐劑等其他功能性添加 劑可選用本領(lǐng)域內(nèi)通用產(chǎn)品即可。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在符合本發(fā)明工 作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于包括如下步驟： (1) 加熱:將工件放入流態(tài)石墨粒子電爐，加熱到850 ± 60°C之后，保溫10-20分鐘； (2) 淬火:首先準(zhǔn)備淬火溶液，在淬火池中將淬火液和液態(tài)水按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2:8-3 :7的 比例配比，淬火溶液的溫度20~40°C;在淬火池中設(shè)置攪混裝置，所述攪混裝置攪動(dòng)淬火溶 液令其流速為0.3-0.8米/秒;而后將工件放置到淬火池中進(jìn)行淬火，淬火加熱保溫時(shí)間30-45分鐘，經(jīng)過(guò)蒸汽膜階段、沸騰階段和對(duì)流階段后完成淬火； (3 )按照450 ± 30°C保溫三個(gè)小時(shí)，水冷回火。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于步驟 (1) 中流態(tài)石墨粒子電爐的流化介質(zhì)為石墨粒子。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于步驟 (2) 中使用的淬火液所包含成分及各種成分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下： 抗氧化劑 0.6%-0.65%; 防銹劑 1·5%-2·5%; 防腐劑 0·1%-0·35%; 消泡劑 0·2%-0·3%; 其余為：甲氧基聚乙二醇。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于所述 甲氧基聚乙二醇的聚合度η為3-5。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于所述 抗氧化劑為吩噻嗪或Ν，Ν'-二仲丁基對(duì)苯二胺。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于所述 防銹劑為三乙醇胺。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于所述 消泡劑為甲基硅油。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種針對(duì)硅錳系合金 彈簧鋼的熱處理工藝，其特征在于硅錳系合金彈簧鋼的淬火硬度不小于54HRC，馬氏體組織 百分比不小于85%，淬透厚度不小于20mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼的熱處理工藝，屬于彈簧鋼熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明能夠針對(duì)硅錳系合金彈簧鋼進(jìn)行包括加熱、淬火和回火熱處理步驟，熱處理工藝設(shè)計(jì)科學(xué)合理，能有效避免其出現(xiàn)脫碳和石墨化傾向；熱處理工藝所使用的淬火液安全環(huán)保無(wú)毒，能有效替換原有高耗能高污染的油基淬火介質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)且淬火效果優(yōu)良；此外，經(jīng)過(guò)本工藝處理過(guò)的硅錳系合金彈簧鋼能夠達(dá)到成品狀態(tài)，且自帶一層防銹薄膜，無(wú)需額外的拋丸和涂漆工藝，更加經(jīng)濟(jì)便捷。
【IPC分類】C21D1/18, C21D1/60
【公開(kāi)號(hào)】CN105441640
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510987734
【發(fā)明人】孟憲蕓, 秦立富, 王寧, 王德虎, 冷冰
【申請(qǐng)人】山東雷帕得汽車技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日