[发明专利]一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体地说是涉及一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法。

背景技术

2Cr13属马氏体型不锈钢，是Cr13型不锈钢中用量最大、用途最广的钢种。2Cr13钢的冷塑性变形性能、深拉和深冲性以及切削加工性良好；在温度不超过30℃的弱腐蚀性介质中有良好的耐蚀性；在淡水、蒸汽、湿大气的条件下也有较好的抗锈性和耐蚀性。2Cr13钢主要用于制造承受较高应力的零件，如汽轮机叶片、泵轴和轴套、叶轮、水压机阀片等，近年来也广泛应用于造纸工业和医用机械、家庭用具、餐具等。

正常情况下2Cr13钢生产工艺及供货方式：用户按国家标准订货，检验时，对钢材试样进行调质处理，钢材进行退火处理后交货，交货状态硬度HB≤223。用户加工制造工艺：退火钢材→验收复验→下料段→粗加工→调质处理→精加工→成品零件→装配使用。

近年来，用户要求钢材生产企业供应有性能要求的钢材，直接加工成品使用。改进后的用户加工制造工艺：符合性能要求的钢材→复验→下料段→粗加工→精加工→成品零件→装配使用。

钢材市场严酷的竞争迫使钢铁生产企业尽可能提高产品档次和向深加工方向发展，以增强市场竞争力。制造业为了使产品更具竞争力，在保证产品质量的前提下，降低制造成本，以适应市场。现代钢铁生产企业，由于工艺技术水平和设备装备水平的改善提高，已具备了对部分品种的在线热处理及控轧控冷技术的应用，结合后步热处理，保证钢材交货状态的性能可以变为现实，这也是许多钢铁生产企业努力实现的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种符合用户要求性能的钢材→复验→下料段→粗加工→精加工→成品零件→装配使用的2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法。

本发明一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法通过下述技术方案予以实现：本发明一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法采用车底式回火炉2Cr13钢控轧控冷加高温回火代替调质处理，其工艺条件为：700℃±10℃，2～4h空冷。

本发明一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法有如下有益效果：本发明提供2Cr13钢控轧控冷＋高温回火代替调质处理工艺，打破了钢材的传统供货方式，对用户使用及制造加工企业产生重大影响，并将带动相关工艺技术的发展。2Cr13钢经970～1050℃淬火（油、水、空）＋500～750℃回火（油、水、空），可得到强韧配合良好的综合机械性能。控制轧制就是通过控制钢的化学成分、加热温度、变形温度、变形条件及冷却速度等工艺参数，从而大幅度提高热轧钢材综合性能的一种轧制方法。它是既能提高钢材强度，又可以改善钢材韧性的最有效的工艺之一。

控制轧制工序，一般可分为三个阶段，即γ再结晶区控制轧制，γ未再结晶区控制轧制和（γ＋α）两相区控制轧制。

控制轧制由于产生亚晶粒、位错等使钢强度大幅度增加，亚晶粒的形成可使钢的脆性转变温度下降。通过变形温度、变形程度、冷却速度的控制及后步的高温回火工艺，在消除钢材内应力和加工硬化的同时，使钢不稳定组织转变为较稳定的组织，适当降低硬度及强度，提高塑性及韧性。

采用控轧控冷工艺＋300～750℃不同温度范围内热处理，可以获得不同的机械性能指标。轧后300～400℃回火，机械性能与热轧缓冷状态的性能相当；当温度超过400℃时，随着温度的升高，强度、硬度指标下降，塑性指标上升，但冲击韧性变化不大，300～710℃之间，AK值在40J左右，当温度T>710℃时，冲击韧性、延伸率有显著提高；断面收缩率在550℃回火时发生突变，Z达到50%以上，在750℃回火时，Z达到60%。

在610～750℃温度区间回火时，能够获得强韧性配合较好的综合性能指标，Rel830～1170Mpa，Rm970～1280Mpa，Z52～60%，A13～25%，AK42～80J，HB223～341。其机械性能指标与调质状态的性能相当，组织为索氏体。因此，可根据用途选择热轧＋热处理的工艺代替调质处理，这将极大地降低零件的制造成本。

附图说明

本发明一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法有如下附图：

图1为本发明一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法试验用钢的化学成分表；

图2为本发明一种2Cr13钢控轧控冷后高温回火代替调质处理方法2Cr13钢不同状态下的机械性能表；