[发明专利]一种CrMn钢锻后热处理工艺

说明书

技术领域

    本发明属于钢铁锻造热处理工艺，具体涉及一种CrMn钢锻后热处理工艺。

背景技术

CrMn钢是现在常用的一种合金模具钢，CrMn钢一般在冶炼后再进行锻造，锻造之后要进行热处理来改善原料的性能，在合适的温度和条件下，热处理能够焊合内部空隙，提高CrMn钢的致密度，控制晶粒的大小和均匀度；使组织得到形变强化或形变-相变强化等，通过热处理，使CrMn钢的硬度、冲击韧度、疲劳强度及耐磨性等也随之得到了提高，达到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能，但是CrMn钢经过常规热处理以后达不到理想的效果，易形成网状碳化物，容易开裂和剥落，需要对工艺进行进一步完善。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种CrMn钢锻后热处理工艺，采用复合热处理来改善CrMn钢的性能，提高强度和韧性，具有较高的硬度和耐磨性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种CrMn钢锻后热处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）以100-120℃/小时的速度加热至1050-1060℃固溶，保温1-1.5小时后取出油淬，冷却到室温；

（2）以50-80℃/小时的速度加热至150-180℃，保温2-3小时，以80-100℃/小时的速度加热至770-780℃，保温0.5-1小时，炉冷到650-660℃，保温0.5-1小时；

（3）以80-100℃/小时的速度加热至770-780℃，保温0.5-1小时，炉冷到650-660℃，保温1-1.5小时；

（4）取出空冷到室温；

（5）以100-120℃/小时的速度加热至980-1000℃，保温0.5-1小时后取出油淬，以100-120℃/小时的速度加热到到150-160℃，保温2-4小时后取出空冷到常温。

作为本发明的一种改进，所述油淬时采用的是32#机械油或者光亮淬火油。

本发明采用复合热处理来改善CrMn钢的性能，对CrMn钢进行高温固溶（步骤1）然后进行连续两次球化退火（步骤2、3），可改善CrMn钢的内部组织形态，钢组织中碳化物尺寸变小，分布均匀，保持高硬度和高耐磨性，在高温固溶与连续两次球化退火之间通过分段加热、控制保温时间、升温速度的方法，防止温度分布不均匀以及出现粗晶，导致最后开裂情况的发生，最后进行高温回火（步骤5），使CrMn钢内部组织细密、均匀、碳化物弥散程度高，可在保持高硬度和高耐磨性的前提下，降低内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏，硬度HRC：58-64，强度和韧性好。

本发明的有益效果是： 

    本发明所述的一种CrMn钢锻后热处理工艺，采用复合热处理来改善CrMn钢的性能，在保持高硬度和高耐磨性的前提下，内部组织细密、均匀、碳化物弥散程度高，降低内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏，强度和韧性好。

具体实施方式

实施例1

一种CrMn钢，锻后尺寸为2x1x1m，其热处理工艺，包括以下步骤：

（1）以110℃/小时的速度加热至1055℃固溶，保温1.5小时后取出使用32#机械油油淬，冷却到室温；

（2）以60℃/小时的速度加热至175℃，保温3小时，以90℃/小时的速度加热至780℃，保温1小时，炉冷到660℃，保温1小时；

（3）以100℃/小时的速度加热至780℃，保温1小时，炉冷到655℃，保温1.5小时；

（4）取出空冷到室温；

（5）以100℃/小时的速度加热至990℃，保温1小时后取出使用32#机械油油淬，以120℃/小时的速度加热到到160℃，保温4小时后取出空冷到常温。

经测试，本实施例所述的CrMn钢热处理后的力学性能为抗拉强度 σb (MPa)：≥855，屈服强度 σs (MPa)：≥630，伸长率 δ5 (％)：≥12，断面收缩率 ψ(％)：≥46，冲击功Akv (J)：≥47，冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥63，硬度HRC：62。

实施例2

一种CrMn钢，锻后尺寸为2x0.8x0.6m，其锻后热处理工艺，包括以下步骤：

（1）以120℃/小时的速度加热至1050℃固溶，保温1小时后取出使用光亮淬火油油淬，冷却到室温；

（2）以80℃/小时的速度加热至160℃，保温2小时，以100℃/小时的速度加热至770℃，保温0.5小时，炉冷到650℃，保温0.5小时；