專利名稱：GCr15刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理工藝，尤其涉及GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝。
背景技術(shù)：
材料為GCrl5的切斷刀輥是某進(jìn)ロ機(jī)械設(shè)備的重要配件，常規(guī)的GCrl5熱處理淬火エ藝為エ件加熱至850°C，保溫0.5小時(shí)后出爐油冷；冷到室溫后立即進(jìn)行冷處理，在_70°C保溫2小時(shí)后取出；エ件加熱至250°C，保溫2 3小時(shí)后出爐空冷。按常規(guī)熱處理工藝處理后，刀輥的硬度達(dá)到60 63HRC，然而經(jīng)常發(fā)生變形和開裂脆斷，強(qiáng)韌性不足，使用壽命較短，熱處理性能達(dá)不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服常規(guī)GCr 15熱處理淬火后，エ件強(qiáng)韌性不足等缺陷而提供ー種GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，提高刀輥的使用壽命。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)ー種GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，該エ藝包括以下步驟， (1)固溶エ件進(jìn)爐加熱到690 700°C保溫I小時(shí)后再升溫至1040±10°C保溫I小吋，隨即エ件油冷；
(2)高溫回火固溶エ件加熱至690±10°C保溫2小時(shí)，空冷；
(3)淬火加工后エ件升溫至850±10°C，保溫I.5小時(shí)，接著油冷；
(4)低溫回火加熱到250±10°C保溫2 3小時(shí)后空冷。優(yōu)選的，所述步驟(3)中所述加工后エ件是先加熱到700°C保溫I小時(shí)再升溫至850±10°C，保溫I. 5小時(shí)，接著油冷的。優(yōu)選的，所述步驟(I)中エ件是進(jìn)爐加熱到700°C保溫I小時(shí)后再升溫至1040±10°C保溫I小時(shí)，隨即エ件油冷。優(yōu)選的，所述GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝采用的熱處理設(shè)備是箱式多用爐。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為采用碳化物超細(xì)化處理方法，改善了材料組織，提高了材料的強(qiáng)韌性；用本發(fā)明的エ藝處理的切斷刀輥耐磨性提高7倍，沖擊韌性提高2倍，使用壽命提高2-4倍，完全達(dá)到進(jìn)ロ刀輥的水平。


圖I為本發(fā)明刀輥外形 圖2為本發(fā)明熱處理工藝 圖3為本發(fā)明熱處理碳化物顆粒分布曲線 圖4為常規(guī)熱處理碳化物顆粒分布曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例I :
材料為GCrl5的切斷刀輥，其外形如圖I所示，該刀輥單件重量100kg，每爐裝8件。采用的熱處理設(shè)備是箱式多用爐，加熱功率120KW。工作室尺寸1500X750X750mm。GCrl5刀輥的強(qiáng)韌化熱處理工藝，按照下列步驟進(jìn)行
(1)固溶エ件進(jìn)爐加熱到690°C保溫I小時(shí)后再升溫至1030°C保溫I小時(shí)，所有碳化物全部溶入奧氏體中，并使碳化物成分均勻化，隨即エ件油冷，得到過飽和的馬氏體；
(2)高溫回火固溶エ件加熱至680°C保溫2小時(shí)空冷，轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w，碳化物呈球狀分布。(3)淬火加工后エ件升溫至840°C，保溫I. 5小時(shí)，組織轉(zhuǎn)變成奧氏體，一定數(shù)量的碳化物顆粒被保留。接著油冷，轉(zhuǎn)變成馬氏體?！?4)低溫回火加熱到240°C保溫2小時(shí)后空冷。淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，得到的組織為細(xì)針狀馬氏體基體上分布著彌散細(xì)小的碳化物顆粒。實(shí)施例2
本實(shí)施例同實(shí)施例1，不同之處在于上述步驟(3)中所述加工后エ件是先加熱到700°C保溫I小時(shí)再升溫至840°C，保溫I. 5小時(shí)，接著油冷的。熱處理工藝圖如圖2所示。實(shí)施例3:
本實(shí)施例同實(shí)施例2，不同之處在于步驟(I)中エ件進(jìn)爐加熱到700°C保溫I小時(shí)后再升溫至1040°C保溫I小吋；步驟(2)中固溶エ件加熱至690°C;步驟(3)中加工后エ件是先加熱到700°C保溫I小時(shí)再升溫至850°C，保溫I. 5小時(shí)；步驟(4)中加熱到250°C保溫
2.5小時(shí)后空冷。實(shí)施例4:
本實(shí)施例同實(shí)施例2，不同之處在于步驟(I)中エ件進(jìn)爐加熱到700°C保溫I小時(shí)后再升溫至1050°C保溫I小吋；步驟(2)中固溶エ件加熱至700°C;步驟(3)中加工后エ件是先加熱到700°C保溫I小時(shí)再升溫至860°C，保溫I. 5小時(shí)；步驟(4)中加熱到260°C保溫3小時(shí)后空冷。將上述實(shí)施例中處理后的GCrl5鋼試樣和進(jìn)行常規(guī)熱處理后的GCrl5鋼試樣進(jìn)行如下對比
I、處理后的顯微組織對比。ニ組試用圖象分析儀放大2500倍檢查，組織內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)殘余奧氏體。這可能是由于回火溫度較高的結(jié)果，所以經(jīng)250°C回火后，可以取消冰冷處理，電子探針檢查表明，淬火馬氏體內(nèi)碳含量在0. 40 0. 54%左右，淬火后顯微組織內(nèi)殘留碳化物量在6 8%之間。這兩組試樣的碳化物顆粒分布曲線見圖3及圖4;由兩圖比較可知經(jīng)本發(fā)明超細(xì)化處理后，碳化物粒度細(xì)，圓度好，大小一致，分布均勻，經(jīng)測定，碳化物平均顆粒直徑為
0.38 u m。2、接觸疲勞性能対比。在不同應(yīng)カ條件下，GCr15鋼的接觸疲勞性能見下表
權(quán)利要求
1.ー種GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，其特征在于，所述GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝包括以下步驟 (1)固溶エ件進(jìn)爐加熱到690 700°C保溫I小時(shí)后再升溫至1040±10°C保溫I小吋，隨即エ件油冷； (2)高溫回火固溶エ件加熱至690±10°C保溫2小時(shí)，空冷； (3)淬火加工后エ件升溫至850±10°C，保溫I.5小時(shí)，接著油冷； (4)低溫回火加熱到250±10°C保溫2 3小時(shí)后空冷。
2. 如權(quán)利要求I所述的GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，其特征在于，所述步驟(3)中所述加工后エ件是先加熱到700°C保溫I小時(shí)再升溫至850±10°C，保溫I. 5小時(shí)，接著油冷的。
3.如權(quán)利要求I或2所述的GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，其特征在于，所述步驟(I)中エ件是進(jìn)爐加熱到700°C保溫I小時(shí)后再升溫至1040±10°C保溫I小吋，隨即エ件油冷。
4.如權(quán)利要求I或2所述的GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，其特征在于，所述GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝采用的熱處理設(shè)備是箱式多用爐。
5.如權(quán)利要求3所述的GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，其特征在于，所述GCrl5刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝采用的熱處理設(shè)備是箱式多用爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及GCr15刀輥強(qiáng)韌化熱處理工藝，該工藝步驟為，(1)固溶工件進(jìn)爐加熱到690～700℃保溫1小時(shí)后再升溫至1040±10℃保溫1小時(shí)，隨即工件油冷；(2)高溫回火固溶工件加熱至690±10℃保溫2小時(shí)，空冷；(3)淬火加工后工件升溫至850±10℃，保溫1.5小時(shí)，接著油冷；(4)低溫回火加熱到250±10℃保溫2～3小時(shí)后空冷。優(yōu)選方案為步驟(3)中所述加工后工件是先加熱到700℃保溫1小時(shí)再升溫至850±10℃的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用碳化物超細(xì)化處理方法，改善了材料組織，提高了材料的強(qiáng)韌性；用本發(fā)明工藝處理的刀輥耐磨性提高7倍，沖擊韌性提高2倍，使用壽命提高2-4倍，完全達(dá)到進(jìn)口刀輥的水平。
文檔編號C21D9/38GK102864292SQ201110186810
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者徐濟(jì)祥 申請人:上海熱處理廠有限公司