本發(fā)明涉及鋼材熱處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種波動式回火工藝方法。
背景技術(shù)：
：回火是將淬火后的工件加熱到ac1(下臨界溫度即加熱時珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度)以下的適當(dāng)溫度，保溫一段時間后進(jìn)行冷卻的金屬熱處理工藝(如圖1所示)?；鼗鹗菬崽幚淼淖詈笠坏拦ば?，最終決定工件的使用性能?；鼗鸬闹饕康木褪牵?)獲得所要求的組織；2)穩(wěn)定組織和尺寸；3)消除內(nèi)應(yīng)力；4)降低硬度和強(qiáng)度，提高延展性或韌性；5)對于空冷就能獲得馬氏體組織的高淬透性鋼，退火軟化周期太長，可采用回火代替。貝氏體鋼如1080鋼的生產(chǎn)過程離不開回火過程，傳統(tǒng)的回火工藝是：鋼材首先被奧氏體化，然后快速冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)以上一直到貝氏體的形核和長大，通常當(dāng)轉(zhuǎn)變完成后鋼材被冷卻到室溫。由于受到緩慢的固相轉(zhuǎn)變制約，工業(yè)生產(chǎn)中回火工藝根據(jù)鋼材化學(xué)成分和尺寸的不同通常需要等溫2-24h，其工藝周期較長，占用資源多，生產(chǎn)效率低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種波動式回火工藝方法，相比正?；鼗鸸に嚿a(chǎn)周期大大縮短，可節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價值。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種波動式回火工藝方法，包括如下步驟：1)將需要進(jìn)行回火熱處理的貝氏體組織鋼材加熱使其奧氏體化；2)進(jìn)行回火處理，確定低溫回火溫度為270～300℃，高溫回火溫度為340～360℃；3)將步驟1)中奧氏體化的鋼材按5～15℃/min的冷卻速度快速冷卻到低溫回火溫度；再以同樣的加熱速度將鋼材快速升溫到高溫回火溫度；4)周期性地重復(fù)進(jìn)行鋼材冷卻到低溫回火溫度-加熱到高溫回火溫度這一過程，最少為2個循環(huán)過程；5)最后，將鋼材冷卻到室溫，完成波動式回火工藝過程。周期性地冷卻和加熱通過改變加熱爐的溫度控制模式或改變連續(xù)熱處理爐每段區(qū)域的溫度實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：相比正常回火工藝生產(chǎn)周期大大縮短，可節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價值。附圖說明圖1是本發(fā)明所述正?；鼗鹚囘^程示意圖。圖2是本發(fā)明所述波動式回火工藝過程示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：見圖2，是本發(fā)明所述波動式回火工藝過程示意圖。本發(fā)明一種波動式回火工藝方法，包括如下步驟：1)將需要進(jìn)行回火熱處理的貝氏體組織鋼材加熱使其奧氏體化；2)進(jìn)行回火處理，確定低溫回火溫度為270～300℃，高溫回火溫度為340～360℃；3)將步驟1)中奧氏體化的鋼材按5～15℃/min的冷卻速度快速冷卻到低溫回火溫度；再以同樣的加熱速度將鋼材快速升溫到高溫回火溫度；4)周期性地重復(fù)進(jìn)行鋼材冷卻到低溫回火溫度-加熱到高溫回火溫度這一過程，最少為2個循環(huán)過程；5)最后，將鋼材冷卻到室溫，完成波動式回火工藝過程。周期性地冷卻和加熱通過改變加熱爐的溫度控制模式或改變連續(xù)熱處理爐每段區(qū)域的溫度實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的原理是：在回火過程中，回火溫度不恒定于某一個特定溫度，而是圍繞著正常回火溫度隨時間上下波動變化，以達(dá)到快速回火的目的。需要進(jìn)行回火熱處理的貝氏體組織鋼種如彈簧鋼、橋梁鋼等，在步驟1)中，進(jìn)行加熱時的溫度和保溫時間要能夠保證所加熱的鋼材完全奧氏體化。步驟3)中，將奧氏體化的鋼材冷卻到低溫回火溫度時的冷卻速度要足夠快，以防止在未達(dá)到低溫回火溫度前發(fā)生組織轉(zhuǎn)變?；鼗饡r的加熱和冷卻過程至少要實(shí)施兩個循環(huán)以上，每個過程的工藝時間根據(jù)鋼材的具體尺寸和規(guī)格確定。以下實(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。下述實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法?！緦?shí)施例】試驗(yàn)鋼種為1080鋼，此鋼種除fe之外的主要化學(xué)成分見表1：表11080鋼化學(xué)成分(單位：％)cmnps0.770.70.030.04試驗(yàn)在gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。準(zhǔn)備了兩組直徑6mm的圓柱棒試樣，其中一組執(zhí)行正?；鼗鸸に嚕硪唤M進(jìn)執(zhí)行本發(fā)明所述的波動式回火工藝。利用金相顯微鏡及掃描電鏡對回火后的試樣進(jìn)行金相組織檢驗(yàn)，以確認(rèn)回火是否完全。確定工藝參數(shù)如下：1)奧氏體化時，需將試樣加熱到850℃，保溫5min；2)通過1080鋼的貝氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，確定低溫回火溫度為300℃，高溫回火溫度為340℃；3)通過1080鋼cct曲線，設(shè)定奧氏體后冷卻速度為40℃/min；兩組試樣分別執(zhí)行正常回火(圖1所示)和波動式回火(圖2所示)的回火工藝。圖中ms指馬氏體溫度。如圖1所示，將試樣進(jìn)行奧氏體化(加熱到850℃，保溫5min)；然后以40℃/min的速度快速冷卻到馬氏體溫度以下；再次加熱試樣到奧氏體化溫度(850℃)后保溫5min，快速冷卻試樣到回火溫度300℃，進(jìn)行等溫回火，140min后完成回火處理；經(jīng)檢測，試樣金相組織為貝氏體組織。如圖2所示，將試樣進(jìn)行奧氏體化(加熱到850℃，保溫5min)，然后以40℃/min的速度快速冷卻到馬氏體溫度以下；再次加熱試樣到奧氏體化溫度(850℃)保溫5min，以5℃/min的速度快速冷卻試樣到低溫回火溫度300℃，再以5℃/min的速度加熱到高溫回火溫度340℃。在低溫回火溫度和高溫回火溫度之間循環(huán)加熱-冷卻過程共5個周期，32min后完成回火處理；經(jīng)檢測，試樣金相組織為貝氏體組織。從本實(shí)施例中可以看出，同樣的試樣達(dá)到貝氏體組織，本發(fā)明所述波動式回火工藝所 用時間只有正常回火工藝時間的約1/4，大大提高了生產(chǎn)效率。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12