[发明专利]一种精确控制合金渗碳钢零件预处理显微组织的连续热处理方法

摘要

本发明提供了一种精确控制合金渗碳钢零件预处理显微组织的连续热处理方法，通过单件悬挂传输的方式来实现连续热处理工艺的单件流处理，连续热处理工艺是通过一系列的预冷温度、预冷却速度和保持时间的配合，精确控制热加工即锻轧制后毛坯的显微组织精细形貌，达到100%块状铁素体和珠光体，没有任何非平衡组织即马氏体、贝氏体、魏氏体。本发明可以精确控制合金渗碳钢零件在渗碳前所需的100%为块状铁素体和珠光体,没有任何非平衡组织马氏体、贝氏体和魏氏体组织的连续热处理方法。该连续热处理方法可以有效利用部热加工后仍然较高的温度，无需二次加热，从而大量节约能源，实现绿色环保的目的。

主权项

1.一种精确控制合金渗碳钢零件预处理显微组织的连续热处理方法，其特征是，所述连续热处理方法是通过单件悬挂传输的方式来实现连续热处理工艺的单件流处理，保障连续热处理过程中的每一件都能精准控制其转变温度和冷却速度，最终达到精确控制零件内部精细显微组织的目的；所述连续热处理工艺是通过一系列的预冷温度、预冷速度和保持时间的配合，精确控制热加工即锻轧制后毛坯的显微组织精细形貌，达到100%块状铁素体和珠光体，没有任何非平衡组织即马氏体、贝氏体、魏氏体；所述连续热处理工艺包括以下10个控制区域：锻造区域I、预冷区II、预冷区III、预冷区IV、预冷区V、预冷区VI、预冷区VII、预冷区VIII、预冷区IX、预冷区X；停锻温度等于预冷区II初始温度，控制预冷区II结束温度等于预冷区III初始温度，预冷区III结束温度T_F等于预冷区IV初始温度，预冷区IV结束温度T_G等于预冷区V初始温度，预冷区V结束温度T_I等于预冷区VI初始温度，预冷区VI结束温度T_J等于预冷区VII初始温度，预冷区VII结束温度T_L等于预冷区VIII初始温度，预冷区VIII结束温度T_M等于预冷区IX的初始温度；预冷区IX的结束温度T_O等于预冷区X的初始温度，其中，除了锻造区域I无需控制冷却速度外，其余9个预冷区域的预冷速度、预冷温度和保持时间按照下述范围控制:1) 控制始锻温度T_B =1000‑1250︒C；2) 控制停锻温度T_C =850‑1100︒C；3) 控制预冷区II结束温度T_D=810‑825︒C；4)控制预冷区III中间温度T_E=830‑850︒C；5)控制预冷区III结束温度T_F=795‑805︒C；6)控制预冷区IV结束温度T_G=766‑771︒C；7)控制预冷区V中间温度T_H=782‑792︒C；8) 控制预冷区V结束温度 T_I=733‑750︒C；9) 控制预冷区VI结束温度T_J=708‑717︒C；10)控制预冷区VII中间温度T_K=720‑738︒C；11)控制预冷区VII结束温度T_L =678‑690︒C；12)控制预冷区VIII结束温度T_M =615‑632︒C；13)控制预冷区IX的中间温度T_N =662‑689︒C14)控制预冷区IX的结束温度T_O=570‑588︒C；15)控制预冷区X的结束温度T_P = 25‑50︒C；16)控制预冷区II的预冷速度V₁ =2.2‑3.2︒C/sec；17)控制预冷区III的预冷速度V₂ =0.06‑0.08︒C/sec；18)控制预冷区IV的预冷速度V₃ =0.57‑0.97︒C/sec；19)控制预冷区V的预冷速度V₄ =0.02‑0.03︒C/sec；20)控制预冷区VI的预冷速度V₅ =0.55‑0.83︒C/sec；21)控制预冷区VII的预冷速度V₆ =0.015‑0.025︒C/sec；22)控制预冷区VIII的预冷速度V₇ =1.05‑1.93︒C/sec；23)控制预冷区IX的预冷速度V₈ =0.017‑0.022︒C/sec；24)控制预冷区X的预冷速度V₉ =0.151‑0.165︒C/sec；25)控制预冷区II的保持时间 t2=10‑150 sec;26)控制预冷区III的保持时间 t3=500‑800 sec;27)控制预冷区IV的保持时间 t4=15‑150 sec;28)控制预冷区V的保持时间 t5=1500‑2500 sec;29)控制预冷区VI的保持时间 t6=20‑180 sec;30)控制预冷区VII的保持时间 t7=1500‑3500 sec;31)控制预冷区VIII的保持时间 t8=20‑160 sec;32)控制预冷区IX的保持时间 t9=1800‑7200 sec;33)控制预冷区X的保持时间 t10=2400‑5400 sec;上述9种预冷速度V₁‑V₉、13个预冷温度T_D‑T_P和保持时间t2‑t10的范围，根据零件所使用合金渗碳钢的化学成分以及零件尺寸的“有效厚度比”来选择；齿轮类产品的有效厚度比等于最大厚度/最大直径；轴类产品的有效厚度比等于最大直径/最大长度。