[发明专利]一种45#钢小尺寸零件淬火方法无效

专利信息
申请号: 201010612343.5 申请日: 2010-12-29
公开(公告)号: CN102051453A 公开(公告)日: 2011-05-11
发明(设计)人: 石新泰 申请(专利权)人: 西安航天精密机电研究所
主分类号: C21D1/18 分类号: C21D1/18;C21D1/60
代理公司: 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 代理人: 王少文
地址: 710100 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 45 sup 尺寸 零件 淬火 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种钢淬火方法,尤其涉及一种45#钢淬火方法。

背景技术

45#钢是目前广泛使用的一种优质碳素结构钢,由于45#钢经调质处理后,具有良好的综合机械性能,因此制作某些关键零件(尺寸为Φ5~Φ12)时,设计图纸大都要求选用冷拉45圆钢进行调质(淬火+高温回火)处理。

目前常用的45#钢的淬火方法是加热到840~860℃盐水淬火,540℃回火,这样的淬火处理中,冷拉45圆钢经常会出现淬火开裂的情况,导致零件报废。曾有上百件尺寸为Φ8的小轴在热处理后发现了淬火裂纹而报废,以及尺寸为Φ6的上百件螺钉在热处理后发现了裂纹而报废。每遇这种情况,往往是重新投产,重新调质处理,导致生产周期延长,也造成热处理班组废品率增加。

图1是目前常用的45#钢的淬火方法曲线图,操作者在盐水中进行淬火时应根据零件尺寸、形状、数量、天气、搅拌等情况做出相应的调整,影响因素很多,很不容易掌握。针对淬火开裂问题,以前有很多办法,如下料后先粗车一刀;热处理淬火之前先进行一道退火处理;采用水油双液淬火代替盐水单液淬火等等。但这些方法有的增加了加工工序(先粗车一刀)和能耗(增加退火),有的增加了操作难度不易控制(如水、油双液淬火)等,实际效果都不是很理想,淬裂问题还是困扰着热处理班组。因此有必要寻求其它方法。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题,本发明提供了一种加工工序少、节约能耗、降低成本、操作简单以及变形小的45#钢淬火方法。

本发明的技术解决方案是:一种45#钢小尺寸零件淬火方法,其特殊之处在于:包括以下步骤:

1】加热到770~780℃,盐水淬火;盐水的浓度是5%~10%,室温;

2】500~540℃回火。

上述步骤2】中回火的温度是520℃。

本发明的优点是:

1、方法新颖,具有创新性。一般教科书和热处理手册上介绍传统的亚共析碳钢淬火加热温度为Ac3+30~50℃即加热温度处于完全奥氏体相区,对45#钢而言,一般淬火加热温度为840℃~860℃之间。本发明所提供的45#钢小尺寸零件淬火方法采用亚温淬火方法,是在Ac3温度以下两相区进行加热,不同于传统的方法要求,是最新的F+A两相区理论在45#钢上的具体应用,同时,由于淬火加热后保留了适量的第二相,即使盐水激烈淬火也可以有效释放组织转变应力,从而有效避免裂纹的产生。

2、减少加工工序、节约能耗、降低成本。本发明所提供的方法比传统淬火方法减少了2道工序,降低了材料加工成本,也减少了电能消耗。并且淬火加热温度降低60~80℃,因此也节约了部分电能。

3、操作简单,变形小。传统方法选用水+油双液淬火,淬火时需要严格控制零件在盐水中停留时间(停留时间必须根据零件尺寸、形状、数量、天气、搅拌等情况做出相应调整),操作难度加大,而本发明所提供的亚温淬火方法选用盐水单液淬火,淬火时只需让零件在盐水中冷透即可,不需要掌握专门的淬火技巧,操作非常简单,这样初、中、高级工和技师淬火后的零件硬度一致性较好,组织转变均匀,而且变形也比常规方法小,产品质量稳定可靠性高。

4、方法成本低廉。原来常规方法采用水、油双液淬火,需要配置盐水和机械油2种不同淬火介质,新方法只采用盐水一种介质,不需要其它辅料,因此方法成本低廉,无有害气体,安全可靠。

附图说明

图1是传统的45#钢的淬火方法曲线图;

图2是本发明所提供的淬火方法曲线图;

图3是45#钢经740~840℃淬火后的硬度变化曲线图;

图4是45#钢经770℃淬火后不同回火温度回火后的硬度变化曲线图;

图5是淬火处理组织转变示意图;

图6是碳钢淬火温度范围示意图。

具体实施方式

参见图2,本发明提供了一种45#钢小尺寸零件淬火方法——亚温淬火,该方法包括以下步骤:770~780℃加热保温,盐水淬火,500~540℃回火,尤其选用520℃回火(HRC28~32)。参见表1,新方法减少了1道粗车工序和1道退火处理方法,节能降耗,操作简单,解决了冷拉45#钢淬火开裂问题,取得良好的效果。

表1    45#钢新、旧方法加工方法流程对比表

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