[发明专利]一种提高35NCD16钢力学性能的回火工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别是涉及一种提高35NCD16钢力学性能的回火工艺。

背景技术

35NCD16合金钢是法国航空工业重要的一种中碳镍铬钼钢，国内对应牌号为35Ni4Cr2MoA，属于高韧性、高强度结构钢。该合金钢含较高的Ni、Cr、Mo等合金元素，使钢的过冷奥氏体相当稳定，淬透性很高，空淬即可获得马氏体和贝氏体组织。淬火后高温或低温回火，可获得高强度或超高强度两个级别的性能，在大截面上获得均匀的高强度和高塑韧性配合，具有低的冷脆转变温度和高的疲劳强度等。该钢主要用于制造截面较大的承受疲劳载荷的关键部件，如轴类、对接接头、专用螺栓以及“幻影”、“协和号”等军用、民用飞机的起落架。该合金钢添加了较多的Ni和一定量的Cr、Mo，合金元素含量较高，使其获得了高强度和良好的韧性，但热处理工艺较复杂，热处理工艺是进一步提高35NCD16合金钢综合性能的一种有效途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种提高35NCD16钢力学性能的回火工艺，良好的综合力学性能，处理方法简单，以克服现有技术问题的不足。

本发明采用的技术方案是：一种提高35NCD16钢力学性能的回火工艺，包括以下步骤：

（1）配料：35NCD16合金钢；

（2）淬火：温度875±10℃，保温57～78min，空冷至室温；

（3）回火：温度580℃，保温2h，空冷至室温。

所述步骤（2）和步骤（3）中采用HZC3－100型真空炉进行淬火和回火工艺。

本发明有益效果：与现有技术相比，效果如下：

（1）35NCD16合金钢在875±10℃淬火，组织为淬火马氏体加下贝氏体以及少量残余奥氏体，合金的强度、硬度较高，塑韧性差。

（2）回火温度550℃，合金钢的硬度HRC42.07，抗拉强度1309MPa，相比580℃回火，硬度为HRC35.13，抗拉强度1048MPa，但塑韧性均比淬火态的好。

综上所述，875℃淬火+550℃回火，35NCD16合金钢具有最佳力学性能。

具体实施方式

一种提高35NCD16钢力学性能的回火工艺，包括以下步骤：

（1）配料：35NCD16合金钢；

（2）淬火：温度875±10℃，保温57～78min，空冷至室温；

（3）回火：温度580℃，保温2h，空冷至室温。

所述步骤（2）和步骤（3）中采用HZC3－100型真空炉进行淬火和回火工艺。

采用上述一种提高35NCD16钢力学性能的回火工艺，可以得出淬火工艺对35NCD16合金钢力学性能的影响，如表1所示为35NCD16合金钢在875℃淬火后的力学性能，可以看出淬火态的强度、硬度较高，延伸率较低。

对35NCD16合金钢淬火后，分别在550℃、560℃、570℃、580℃下回火，可得出如表2所示的力学性能，由表可以看出，回火温度为550℃时，钢的硬度、强度比淬火态的硬度、强度高，即呈现二次硬化现象。而随着回火温度高于550℃时，钢的硬度、强度逐渐降低，这是因为通过合金元素富集形核而析的在高温下较θ－碳化物更为稳定的弥散的合金碳化物重新溶入α基底，并随回火温度的升高发生聚集长大从而使硬度、强度重新下降，即过时效。但延伸率与断面收缩率没有升高，反而有所下降，可见，35NCD16合金钢淬火后在550℃回火具有较好的综合机械性能，均超过了ASNA3133材料标准要求的性能。