[发明专利]48MnV非调质钢曲轴锻件的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锻件的热处理方法，特别是涉及了48MnV非调质钢曲轴锻件的热处理方法。

背景技术

非调质钢是在碳钢中加入微量的合金元素例如Mn、V、Ti、Nb和N等形成的。非调质钢锻件例如汽车曲轴在锻造时通过控温锻造、控温冷却，能在铁素体和珠光体中弥散析出碳（氮）化合物作为强化相，使锻件在锻后不需要进行调质处理，即可获得碳素结构钢或合金结构钢经调质处理后所达到的力学性能。

2007年1月24日公开的中国发明专利说明书CN1900328A公开了一种大型非调质钢发动机曲轴的热处理工艺方法，其技术方案为：把锻后有余热的曲轴控制冷却至500℃～700℃后，正火加热至860℃～900℃保温，然后以40℃/min～60℃/min的冷却速度使其降温至500℃～700℃，再以不超过15℃/min的冷却速度缓冷至300℃出炉，进入应力时效处理工序。该方法虽然对非调质钢曲轴锻件在锻后进行了二次相变处理，提高了铁素体的相对含量，改善了塑性和韧性，但是由于缓冷的作用，也使得珠光体晶粒粗大，其强度性能下降较为严重。采用该方法处理的曲轴，其抗拉强度为776 MPa～860MPa，屈服强度为490 MPa～560MPa，不能完全满足客户要求抗拉强度≥800 MPa、屈服强度≥500 MPa的指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不用缓冷步骤来实现48MnV非调质钢曲轴锻件的热处理方法，采用该方法处理的曲轴锻件其强度指标及各项技术指标能完全满足客户的要求。

为解决上述技术问题，本发明所述48MnV非调质钢曲轴锻件的热处理方法，其技术方案包括以下步骤：

把48MnV非调质钢曲轴锻件加热到奥氏体化温度以上30℃~50℃，按锻件厚度1min/mm～3 min/mm进行保温，然后以30℃/min～40℃/min冷却速度冷却至300℃，分散空冷。

所述48MnV非调质钢曲轴锻件的奥氏体化温度是880℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明把48MnV非调质钢曲轴锻件加热到奥氏体化温度以上30~50℃保温，使钢完全奥氏体化，同时钢中的锰、钒等合金元素完全溶于奥氏体晶粒中，通过固溶强化，提高了强度，然后以30℃/min～40℃/min的冷却速度冷却至300℃后分散空冷，在冷却过程中，奥氏体晶粒中的锰、钒等合金元素能够促进晶内铁素体的析出，提高了塑性和韧性，同时获得了晶粒较小的珠光体和数量适中的铁素体，从而保证了48MnV非调质钢曲轴锻件的强度和韧性，使热处理后锻件的强度指标及其它各项技术指标均能满足客户要求。经检测其抗拉强度为815 MPa ～830 MPa（大于客户要求的800 MPa），其屈服强度为525 MPa～553 MPa（大于客户要求的500 MPa）。

此外，由于本发明去掉了缓冷步骤，从而在实际操作中简化了工艺，降低了能耗，缩短了生产周期，提高了劳动生产率。

具体实施方式

下面以我国材料牌号为48MnV的非调质钢为例来详细说明该方法的具体实施方式：

该钢的主要化学元素含量（重量百分比）为：含C量0.44%～0.49%、含Si量0.25%～0.45%、含Mn量1.00%～1.30%、含P量≤0.035%、含S量0.007%～0.020%、含V量0.09%～0.14%、含Cr量0.10%～0.25%、含Ni量≤0.30%、含Cu量≤0.20%、余量为Fe。

该钢曲轴锻件的热处理工艺步骤如下：

把48MnV非调质钢曲轴锻件加热到奥氏体化温度以上30℃~50℃，按锻件厚度1min/mm～3 min/mm进行保温，然后以30℃/min～40℃/min冷却速度冷却至300℃，分散空冷。该钢的奥氏体化温度为880℃。

采用上述方法热处理的48MnV非调质钢曲轴锻件，其各项技术指标与现有技术（CN1900328A）的对比结果如表1所示：

表1

从表1可以看出：采用本发明所述方法热处理的48MnV非调质钢曲轴锻件，其强度指标及其它各项技术指标均优于现有技术，并完全能够满足客户要求。