[发明专利]确定20SiMn2MoV合金结构钢回火温度的方法

说明书

技术领域

本发明属于热处理制造技术领域，具体涉及一种确定20SiMn2MoV合金结构钢回火温度的方法。

背景技术

现在生产的一批圆钢，尺寸Φ120mmX400mm，材质为20SiMn2MoVA，技术要求为：Rp0.2≥1180MPa，Rm≥1375MPa，A≥12%，Z≥40%，AKV（-20℃）≥42J（单个最小值32J），取样位置为D/4处。根据现有方法确定900℃淬火、200℃回火，检测强度指标合格，但冲击韧性难以达到要求。

发明内容

本发明目的是提供了一种确定20SiMn2MoV合金结构钢回火温度的方法，使其达到技术要求。

为了实现上述目的，本发明采用技术方案如下：

一种确定20SiMn2MoV合金结构钢回火温度的方法，包括以下步骤：

（1）将需要热处理的钢材分成多段，确保每段可加工成3个以上标准冲击试样；

（2） 将步骤（1）分割后的钢材试块分别以40-100℃/h的升温速度升高至880℃-920℃，并保温2-4h后水冷至室温，水温为15-35℃；

（3）利用现有技术确定确定回火温度范围200±30℃；

（4）将步骤（2）淬火后的钢材试块分别在上述确定回火温度范围内确定几个回火温度点，然后回火并保温4-6h再空冷至室温；

（5） 将回火后的钢材试块分别加工成标准的冲击试样，并在-20℃下检验其冲击功值；

（6）根据不同回火温度点对应的不同冲击功值绘制回火温度与冲击功值的曲线关系，判断符合第一类回火脆性的马鞍型曲线，确定马鞍形曲线的最高点对应的回火温度即为最佳回火温度。

优选地，其还包括有步骤（7）将需要热处理的钢材加热至900℃，保温2h后水冷至室温，然后在最佳回火温度回火保温6h后空冷；抽取一件检验机械性能确定满足技术要求，验证最佳回火温度。

优选地，将步骤（1）分割后的钢材试块分别以80℃/h的升温速度升高至900℃，并保温2h后水冷至室温。

优选地，标准冲击试样尺寸为5mm×10mm×55mm。

本发明有益效果：

将相同淬火工艺处理的钢材在多个不同温度回火，回火后检测其低温冲击功值，根据其数值绘制出回火温度与冲击冲功值的关系，根据其对应关系选择最合适的回火温度处理工件，使其达到技术要求。

附图说明

    图1为回火温度与低温冲击功值关系图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种确定20SiMn2MoV合金结构钢回火温度的方法，包括以下步骤：

（1） 将冶炼，锻造，粗加工完的圆钢分成5段，确保每段可加工成3个标准冲击试样；

（2） 将步骤（1）分成的5段圆钢试块分别以40-100℃/h的升温速度升高至880℃-920℃，并保温2-4h后水冷至室温，水温为15-35℃；

（3）利用现有技术确定确定回火温度范围200±30℃；

（4） 将淬火后的5段圆钢试块分别在180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃回火并保温4-6h再空冷至室温；

（5） 将回火后的圆钢试块分别加工成标准的冲击试样，标准冲击试样尺寸为5mm×10mm×55mm，并在-20℃下检验其冲击值，具体数值见表1；

表1 不同回火温度对应的冲击功数值（-20℃）：

（6）根据表1数据绘制回火温度与低温冲击功值的曲线关系如图1，符合第一类回火脆性的马鞍型曲线，根据此曲线确定马鞍形曲线的最高点对应的回火温度为215℃为最佳回火温度；

（7）将圆钢加热至900℃保温2h后水冷至室温，然后在215℃回火保温6h后空冷；

（8） 抽取一件检验机械性能均满足技术要求，具体数值见表2。

表2 圆钢热处理后的机械性能值：

按上述方法选择回火温度，并在此温度下回火可使工件达到技术要求。900℃淬火后215℃回火可保证工件在较高的强度下仍保持较高的低温冲击韧性。