[发明专利]一种结构钢二段加热调质工艺方法

说明书

本发明公开了一种结构钢二段加热调质工艺方法，包括如下步骤：S1、一段加热，对结构钢工件整体加热，一段加热温度控制在结构钢工件正常的淬火温度下限；本发明提供了适用于直径或厚度大于材料可淬透临界直径或截面尺寸变化较大的工件的结构钢二段加热调质工艺，第一段加热温度选用钢材正常淬火温度下限，可细化晶粒，减小内应力，大大降低产生裂纹的几率，减少变形、脱碳；第二段选用淬火温度中上限，保证工件截面尺寸较大部分的淬透效果，并防止截面尺寸较小部分从加热室到冷却室转移过程中温度下降过低；第一段长时加热，保证工件整体组织转变；第二段短时加热，防止工件截面尺寸较小或变化部位温度过高，产生缺陷。

技术领域

本发明属于结构钢调质技术领域，具体为一种结构钢二段加热调质工艺方法。

背景技术

工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质；调质的主要目的用途：一是作为重要的机械结构零件的最终热处理，使工件具有良好的综合机械性能；二是作为预备热处理，对需表面淬火或化学热处理等最终热处理的工件作好组织上的准备；对高碳钢、高合金钢工件，降低硬度，满足切削加工性能。我司黑色机加工件绝大部分需调质处理，材料为合金结构钢。一般工件截面上硬度、组织满足要求的淬透层越深越好，对截面尺寸大于材料可淬透临界直径的较大工件，为此淬火时应选用较高的加热温度，加热温度偏低时淬透层明显偏浅。但加热温度过高，易产生变形、脱碳、裂纹等缺陷，实际生产中，大部分工件还存在结构、截面尺寸变化，厚薄不均，更易产生各种质量缺陷损失。因此对较大尺寸工件，包括结构变化、不同部分截面尺寸相差较大的工件，立项进行二段加热淬火工艺（先较低温度、再较高温度加热）试验，以减少变形、脱碳、淬裂倾向，同时保证一定的淬透层深度，稳定调质工艺质量。国内外市场的发展前景及经济效益：结构钢调质作为传统的热处理工艺，已广泛应用于工程机械、汽车、机床、铁路、电力配件等行业。

但在公开资料中，目前尚未查到适用于较大尺寸或截面变化的结构钢工件的具体调质工艺。开发此类工件二段加热淬火的调质工艺，既防止产生缺陷损失，又满足必要的性能层深要求，具有较大的推广应用价值和经济效益，为此，发明人提出了一种结构钢二段加热调质工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决背景技术涉及的技术问题，提供一种结构钢二段加热调质工艺方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种结构钢二段加热调质工艺方法，包括如下步骤：

S1、一段加热，对结构钢工件整体加热，一段加热温度控制在结构钢工件正常的淬火温度下限；可细化晶粒，减小内应力，大大降低产生裂纹的几率，减少变形、脱碳；

S2、二段加热，对结构钢工件整体二次加热，二段加热温度控制在结构钢工件正常的淬火温度中上限；第二段选用淬火温度中上限，保证工件截面尺寸较大部分的淬透效果，并防止截面尺寸较小部分从加热室到冷却室转移过程中温度下降过低。

S3、油冷淬火，根据淬火油冷却性能确定淬火油油冷时间、油温和搅拌速度；

S4、高温回火，根据结构钢工件形状结构确定回火温度和时间，及时消除淬火应力，防止产生裂纹。

作为本发明进一步技术方案：所述S1中一段加热采用长时间加热，使结构钢工件整体组织转变。

作为本发明再进一步技术方案：所述S2中二段加热采用短时间加热，防止局部温度过高造成缺陷。

作为本发明再进一步技术方案：所述S3中结构钢工件淬火温度为880℃ 。

作为本发明再进一步技术方案：所述S3中淬火油温为80℃。

作为本发明再进一步技术方案：所述淬火油为快速淬火油；所述S3中淬火油冷却能力≥100KW/h。

作为本发明再进一步技术方案：所述S3淬火过程中采用碱性清洗液清洗，清洗液温度为90℃。