[发明专利]30MnCrNiMo装甲钢板零件的压力淬火及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及30MnCrNiMo（代号为685）装甲钢板的热处理方法，尤其是30MnCrNiMo装甲钢板的压力淬火及加工方法。

背景技术

为了减轻4×4步兵战车的重量及提高防护能力和机动性，新研制的4×4步兵战车，车身的防弹零件需要采用比22SiMn2TiB（代号为616）装甲性能更优的30MnCrNiMo中等厚度的高性能均质装甲钢板制造，在同等装甲性能要求条件下，板厚平均减小1～2mm，这些零件需要淬火处理，获得较高的硬度（如要达到445-514HBW）和强度（压淬+低温回火后抗拉强度和屈服强度分别能达到1600MPa以上和1100MPa以上），采用不同的装甲钢板厚度，能对付多种武器如普通钢芯弹或穿甲燃烧弹等的打击，还要保证平面度（≤2mm/m²）以及校正锤痕深度（≤0.5mm/m²）和密度（不能太密集）的外观质量要求。

30MnCrNiMo装甲钢板是一种新的装甲钢板，生产上还没有得到推广应用，其热处理方法还处于摸索阶段。钢厂出厂的30MnCrNiMo装甲钢板的热处理交货状态为退火态，生产厂家需要进行后续的淬火处理改变内部组织结构，再经低温回火处理，得到回火马氏体+少量残余奥氏体组织，从而获得高的硬度、强度和防弹性能。而现在国内抗拉强度在1500MPa以下的中厚装甲钢板（如22SiMn2TiB装甲钢板）制造的淬火零件的加工工艺存在淬火后平面度、折弯角度等100%超差，需要校形，校正量大，生产效率低，有的零件还会因淬火变形无法校正而报废，同时模具消耗量大等问题，不适用于30MnCrNiMo装甲钢板的处理。 

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种30MnCrNiMo装甲钢板零件的压力淬火及加工方法，有效控制30MnCrNiMo装甲钢板零件的淬火变形，保证淬火质量。

本发明的技术方案如下：

本发明是针对中等厚度的30MnCrNiMo装甲钢板制造的有或无机械加工的大中小平板件以及折弯件的淬火及加工处理，采用能有效控制各种大小形状零件淬火变形的加工工艺方法，步骤包括：入厂的整张退火装甲钢板压力淬火→低温回火→抛丸清理及矫平→单个零件或多个零件组合下料直接成型或后续加工成型。

（1）压力淬火：先用辊底式淬火炉进行淬火加热，采用单件或两件相同规格尺寸的装甲钢板叠装后到温一次装炉加热方式，淬火加热温度880±10℃，淬火加热保温时间2～3min/mm，加热保温后装甲钢板以0.5m/s的输送速度出炉，用淬火压床压紧后同时喷水冷却；

（2）低温回火：方式一，将压力淬火后的装甲钢板，采用台车炉低温一次装炉的加热方式，装炉时装甲钢板与装甲钢板之间不允许有任何支承物，叠装装甲钢板总厚度≤100mm，装炉后进行低温回火加热保温，回火加热温度180～240℃，保温时间3～5min/mm，但不得少于5.5小时，保温后出炉空冷；或方式二，将压淬后的装甲钢板，采用台车炉连续滚动多次装炉的加热方式，每压力淬火≤5件后立即装炉加热预回火，装炉时装甲钢板与装甲钢板不允许有任何支承物，叠装装甲钢板的总厚度≤250mm，回火加热温度180～240℃，保温时间3～5min/mm，但不得少于4.5小时，保温时间以最后一次装炉零件的保温时间计算，保温后出炉空冷。

所述台车炉采用电阻带加热，PID调节先进控温，台车与炉体间和炉体与炉门间均采用先进的气动柔性压紧密封装置密封，炉膛除炉顶外其余各方均布有电阻带，炉顶设有强对流高压离心循环风机，炉膛两侧和炉顶设有导流板，使炉内空气能很好地对流循环，该炉的炉温均匀性能达到±8℃，保温性能好。

（3）抛丸清理及矫平：整张退火装甲钢板压力淬火及低温回火后，其表面的氧化皮用上下均布置有抛头的通过式抛丸清理机进行抛丸清理；对平面度≤5mm/m²的装甲钢板可直接下料，平面度≥5mm/m²的装甲钢板采用十一辊式板材矫平机矫平后再进行下料； 

（4）单个装甲零件或多个装甲零件组合下料及加工成型：将压力淬火、低温回火及矫平后的装甲钢板上用等离子切割机或激光切割机切割下料，获得装甲钢板零件，同时根据零件结构，对圆孔、方孔、缺口等表面采用硬质合金钻头钻孔、数控等离子门式切割机切割加工、手工等离子切割机切割加工或者激光切割机切割加工等成型；对焊接坡口表面采用角磨机打磨加工成型；对折弯件用数控液压板料折弯机折弯成型。