[发明专利]一种提高调质钢冲击韧性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种提高调质钢冲击韧性的方法。

背景技术

所谓调质钢,一般是指含碳量在0.3-0.6％的中碳钢。一般用这类钢制作的零件要求具有很好的综合机械性能,即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性,人们往往使用调制处理来达到这个目的,所以人们习惯上就把这一类钢称作调质钢。各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中使用最广泛的一类钢。调质钢是机械制造业中应用十分广泛的重要材料之一。

但是，为了在某些领域使用调质钢制成零部件经常会受到强烈的冲击，而调质钢相对于渗碳钢来说，虽然综合机械性能较高，但是，冲击韧性欠佳，使得零部件的损坏周期比较短。

通常，提高调质钢冲击韧性的方法有：

提高材料的部分合金含量，如镍和铜，等；或净化钢液，降低材料的杂质含量，如使用过滤设备、真空精炼或炉外精炼等方法来减少杂质含量，以净化钢液，来达到提高零件韧性的目的。

但是，就目前的技术来说，增加合金含量会使成本增加，不利于资源的节约利用，在市场竞争中处于不利地位。而净化钢液的潜力有限，且需要较复杂的工艺和昂贵的过滤附件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高调质钢冲击韧性的方法，不仅工艺成本低廉，而且能够显著提高调质钢的冲击韧性。

本发明的目的是这样实现的，一种提高调质钢冲击韧性的方法，包括以下制备步骤：

步骤1.将调质钢或者可以进行调质处理的碳钢加热到Ac₃以上60-100℃，保温一定时间后进行一次淬火；

步骤2.将材料重新加热到Ac₁以上50-80℃后，保温一定时间后再二次淬火；

步骤3.继续回火至AC1以下10-20℃保温，保温时间比前两段的保温时间长1小时，之后冷却至常温；

其中的保温时间根据原材料的最大壁厚进行计算，计算公式为：

H＝2+M/25，其中H为保温时间，单位为h，M为产品壁厚，单位为mm。

在第一次淬火时将材料加热到半扩散温度的目的主要是消除偏析和一定的均匀化处理，在淬火时发生快速的组织转变，因此时冷速很快，一次晶粒被初步细化；第二次淬火将材料加热到双相区进行保温，此时部分组织发生相变，生成奥氏体组织，而另一部分组织依然维持着原有细密晶界，并消除前一次淬火应力，之后快速冷却，使奥氏体组织再次进行转变，快速相变产生二次晶粒细化；最后进行临界点回火，各种固溶相析出在晶界均匀分布，使晶粒细化，晶界强化，故而通过本发明提供的方法，能够将材料的强度提升5-10％，延伸率和收缩率均提高10-40％，冲击韧性提高30％以上。

优选地，所述调质钢或者可以进行调质处理的碳钢为，ASTMA352标准内的LCB或LCC材质。

优选地，步骤1和2中，两次的所述淬火是指，在温度小于或者等于30℃时水冷。

优选地，步骤1中，Ac₃以上60-100℃，具体为加热到920℃。

优选地，步骤2中，Ac₁以上50-80℃，具体为加热到820℃。

优选地，步骤3中，回火至AC1以下10-20℃，具体为回火至700℃。

优选地，步骤3中，所述冷却为水冷或者油冷。

优选地，步骤1、2、3中，加热时的升温速度以及回火速度均控制在250℃/小时-350℃/小时。

附图说明

图1为本发明提供的一种提高调质钢冲击韧性的方法生产方法流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

一种提高调质钢冲击韧性的方法，包括以下制备步骤：

步骤1.将调质钢或者可以进行调质处理的碳钢加热到Ac₃以上60-100℃，保温一定时间后进行一次淬火；

步骤2.将材料重新加热到Ac₁以上50-80℃后，保温一定时间后再二次淬火；

步骤3.继续回火至AC1以下10-20℃保温，保温时间比前两段的保温时间长1小时，之后冷却至常温；

其中的保温时间根据原材料的最大壁厚进行计算，计算公式为：

H＝2+M/25，其中H为保温时间，单位为h，M为产品壁厚，单位为mm。