改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝。處理對象為27CrMo中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，它包括如下步驟：1）調(diào)質(zhì)處理：將27CrMo加熱到860±20℃，經(jīng)保溫后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到600±50℃保溫，隨后空冷至室溫；2）亞溫淬火：將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到780±10℃，經(jīng)保溫后水冷至室溫；3）高溫回火：將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到550±50℃，經(jīng)保溫后空冷至室溫。通過本發(fā)明工藝可以獲得細(xì)小的回火索氏體與鐵素體混合組織，減小經(jīng)淬火后的內(nèi)應(yīng)力，在保證強(qiáng)度的前提下具有良好的塑性和韌性，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是ー種改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]27CrMo屬于中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，具有較高的淬透性、良好的綜合力學(xué)性能和エ藝性能，其價格又比Cr-Ni鋼等低廉，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車和石化等行業(yè)，其最終使用狀態(tài)為淬火+回火狀態(tài)。27CrMo經(jīng)常規(guī)熱處理，雖然其強(qiáng)度能滿足要求，但其塑韌性往往達(dá)不到要求。近年來，亞溫淬火理論的出現(xiàn)和應(yīng)用為解決這ー問題提供了契機(jī)。亞溫淬火因其加熱溫度是在奧氏體與鐵素體之間的雙相區(qū)域內(nèi)，比普通的熱處理溫度低40~80°C，可以獲得比較細(xì)小的馬氏體和鐵素體混合組織，提高其塑韌性、減少變形與裂紋等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供ー種改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，通過本發(fā)明エ藝可以獲得細(xì)小的回火索氏體與鐵素體混合組織，減小經(jīng)淬火后的內(nèi)應(yīng)力，在保證強(qiáng)度的前提下具有良好的塑性和韌性，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]ー種改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于:處理對象為27CrMo中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，它包括如下步驟:
[0006]I)調(diào)質(zhì)處理:將27Cr`Mo加熱到860±20°C，經(jīng)保溫后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到600±50°C保溫，隨后空冷至室溫；
[0007]2)亞溫淬火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到780± 10°C，經(jīng)保溫后水冷至室溫；
[0008]3)高溫回火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到550±50°C，經(jīng)保溫后
空冷至室溫。
[0009]所述的改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于，所述的步驟I)中水冷降溫的冷卻速率為100-500°C /s，空冷降溫的冷卻速率為10-150°C /s。
[0010]所述的改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于，所述的步驟2)中水冷降溫的冷卻速率為100-500°C /s。
[0011]所述的改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于，所述的步驟3)中空冷降溫的冷卻速率為10-150°C /s。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明通過調(diào)質(zhì)處理-亞溫淬火-高溫回火的エ藝路線，可使27CrMo獲得細(xì)小的回火索氏體與鐵素體混合組織，在保證具有較高強(qiáng)度和硬度的前提下，使其塑韌性得到一定提高。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明公開了ー種改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其處理對象為27CrMo中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，它包括如下步驟:
[0014]I)調(diào)質(zhì)處理:將27CrMo加熱到860±20°C，經(jīng)保溫后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到600±50°C保溫，隨后空冷至室溫；
[0015]2)亞溫淬火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到780± 10°C，經(jīng)保溫后水冷至室溫；
[0016]3)高溫回火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到550±50°C，經(jīng)保溫后
空冷至室溫。
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明及其使用效果作詳細(xì)說明:
[0018]實(shí)施例1
[0019]I)調(diào)質(zhì)處理:將27CrMo加熱到840°C，保溫20分鐘后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到580°C保溫30分鐘，隨后空冷至室溫；
[0020]2)亞溫淬火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到770°C，保溫20分鐘，隨后以100°C /s的冷卻速率水冷至室溫；
[0021]3)高溫回火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到520°C，保溫30分鐘，隨后空冷至室溫；
[0022]經(jīng)上述熱處理后，27CrMo鋼的屈服強(qiáng)度為980MPa，抗拉強(qiáng)度為llOOMPa，沖擊功為80J。
[0023]實(shí)施例2
[0024]I)調(diào)質(zhì)處理:將27CrMo加熱到860°C，保溫30分鐘后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到600°C保溫45分鐘，隨后空冷至室溫；
[0025]2)亞溫淬火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到780°C，保溫30分鐘，隨后以200°C /s的冷卻速率水冷至室溫；
[0026]3)高溫回火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到550°C，保溫45分鐘，隨后空冷至室溫；
[0027]經(jīng)上述熱處理后，27CrMo鋼的屈服強(qiáng)度為960MPa，抗拉強(qiáng)度為1050MPa，沖擊功為90J。
[0028]實(shí)施例3
[0029]I)調(diào)質(zhì)處理:將27CrMo加熱到880°C，保溫45分鐘后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到650°C保溫60分鐘，隨后空冷至室溫；
[0030]2)亞溫淬火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到790°C，保溫45分鐘，隨后以400°C /s的冷卻速率水冷至室溫；
[0031]3)高溫回火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到600°C，保溫60分鐘，
隨后空冷至室溫；
[0032]經(jīng)上述熱處理后，27CrMo鋼的屈服強(qiáng)度為945MPa，抗拉強(qiáng)度為lOOOMPa，沖擊功為IOOJ0
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于:處理對象為27CrMo中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，它包括如下步驟: O調(diào)質(zhì)處理:將27CrMo加熱到860±20°C，經(jīng)保溫后進(jìn)行水冷至室溫，然后加熱到600±50°C保溫，隨后空冷至室溫；2)亞溫淬火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的27CrMo加熱到780±10°C，經(jīng)保溫后水冷至室溫； 3)高溫回火:將經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和亞溫淬火后的27CrMo加熱到550±50°C，經(jīng)保溫后空冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于，所述的步驟I)中水冷降溫的冷卻速率為100-500°C /s，空冷降溫的冷卻速率為10-150°C /s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于，所述的步驟2)中水冷降溫的冷卻速率為100-500°C /s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能的熱處理工藝，其特征在于，所述的步驟3)中空冷降溫的冷卻速率為10-150°C /s。
【文檔編號】C21D6/00GK103498033SQ201310436817
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】李建國, 周勇其, 程大, 劉甘露 申請人:上海海隆石油管材研究所, 上海海隆石油鉆具有限公司