一种提高合金钢韧性的方法
一种提高合金钢韧性的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属加工技术领域,具体涉及一种提供合金钢韧性的方法。
【背景技术】
[0002] 合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后 半期。当时由于钢的生产量和使用量不断增大,机械制造业需要解决钢的加工切削问题, 1868年英国人马希特(R. F. Mushet)发明了成分为2. 5% Mn-7% W的自硬钢,将切削速度提 高到5米/分。随着商业和运输的发展,1870年在美国用铬钢(1. 5~2. 0% Cr)在密西西 比河上建造了跨度为158. 5米的大桥;由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改 用镍钢(3.5% Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时,一些国家还将镍钢用于修造军舰。随着 工程技术的发展,要求加快机械的转动速度,1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。1910 年又发展出了 18W-4Cr-lV型的高速工具钢,进一步把切削速度提高到30米/分。可见合 金钢的问世和发展,是适应了社会生产力发展的要求,特别是和机械制造、交通运输和军事 工业的需要分不开的。
[0003] 铬,在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,铬又能提高钢的抗 氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。然而在含铬合金有其显著优点 的同时,也有其缺点,铬的加入会降低塑性和韧性。通常可以通过添加其他的金属元素来 调节合金钢的韧性,例如,加入镍,可以保持良好的塑性和韧性;加入钒,可以提高强度和韧 性;加入铝可以提高冲级韧性。但是,合金中元素的增加,往往会带来成本提高、制备工艺复 杂等缺点。
【发明内容】
[0004] 发明目的:现有技术中通过化学元素的加入调节合金钢的韧性,本发明通过热处 理的方式对含铬合金钢进行韧性的提高。
[0005] 技术方案:本发明提供了一种提高合金钢韧性的方法,具体步骤为:将合金钢进 行加热,在850°C,加热30s,800°C,加热120s,920°C,加热60s,在空气中停留20s,置入第一 冷却介质中,当合金钢温度冷却至390~410°C时,立即置入第二冷却介质中,然后再次加 热,使其表面温度达到140~160°C时,喷射第三冷却介质。
[0006] 所述的第一冷却介质为温度为35~40°C的水。
[0007] 所述的第二冷却介质为含有氯化钠、硝酸钠、硫酸钾的水溶液,其温度为40~ 42°C。所述的第二冷却介质中各组分的质量含量为:氯化钠6%、硝酸钠1 %、硫酸钾1. 5%。 合金钢在第二冷却介质中的停留时间为5s。
[0008] 所述的第三冷却介质为温度为15~20°C的水。所述的第三冷却介质喷射的压力 为0. 01~0. 4MPa,流量密度为20~250lV(m2 ? s)。所述的第三冷却介质喷射时间为2~ 10s〇
[0009] 有益效果:本发明通过对合金钢的热处理,关键是控制含铬合金钢在不同冷却介 质中的停留时间,有效的减少了合金钢材料的内应力,降低其变形和开裂倾向,同时,减少 了二次加热过程中合金钢的表面氧化,提高了合金钢的表面质量,强韧性较好。经本发明所 述方法调质处理后的合金钢具较好的韧性和塑性
【具体实施方式】:
[0010] 实施例1
[0011] 将合金钢进行加热,在850°C,加热30s,800°C,加热120s,920°C,加热60s,在空气 中停留20s,置入40°C的水中,当合金钢温度冷却至410°C时,立即置入温度为42°C的混合 溶液(氯化钠6%、硝酸钠1%、硫酸钾1.5%)中,停留时间为5s。然后再次加热,使其表 面温度达到160°C时,向其喷射温度为15~20°C的水。喷射的压力为0. 4MPa,流量密度为 250lV(m2 ? s)。喷射时间为 10s。
[0012] 将处理后的样件作90~180°弯曲,无裂纹,无镀层脱落。
[0013] 实施例2
[0014] 将合金钢进行加热,在850°C,加热30s,800°C,加热120s,920°C,加热60s,在空气 中停留20s,置入35°C的水中,当合金钢温度冷却至390°C时,立即置入温度为40°C的混合 溶液(氯化钠6%、硝酸钠1%、硫酸钾1.5%)中,停留时间为5s。然后再次加热,使其表 面温度达到140°C时,向其喷射温度为15°C的水。喷射的压力为0.0 IMPa,流量密度为20L/ (m2 ? s)。喷射时间为2s。
[0015] 将处理后的样件作90~180°弯曲,无裂纹,无镀层脱落。
[0016] 实施例3
[0017] 将合金钢进行加热,在850°C,加热30s,800°C,加热120s,920°C,加热60s,在空气 中停留20s,置入40°C的水中,当合金钢温度冷却至400°C时,立即置入温度为40°C的混合 溶液(氯化钠6%、硝酸钠1%、硫酸钾1.5%)中,停留时间为5s。然后再次加热,使其表 面温度达到150°C时,向其喷射温度为20°C的水。喷射的压力为0.1 MPa,流量密度为100L/ (m2 ? s)。喷射时间为6s。
[0018] 将处理后的样件作90~180°弯曲,无裂纹,无镀层脱落。
[0019] 上述样件进行冲击试验,所得结果见表1
[0020] 表 1 [00211
【主权项】
1. 一种提供合金钢韧性的方法,其特征在于将合金钢进行加热,在850°C,加热30s, 800°C,加热120s,920°C,加热60s,在空气中停留20s,置入第一冷却介质中,当合金钢温度 冷却至390~410°C时,立即置入第二冷却介质中,然后再次加热,使其表面温度达到140~ 160 °C时,喷射第三冷却介质。2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的第一冷却介质为温度为35~40°C的 水。3. 如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的第二冷却介质为含有氯化钠、硝酸钠、 硫酸钾的水溶液,其温度为40~42°C。4. 如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的第二冷却介质中各组分的质量含量 为:氯化钠6%、硝酸钠1 %、硫酸钾1.5%。5. 如权利要求1所述的方法,其特征在于合金钢在第二冷却介质中的停留时间为5s。6. 如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的第三冷却介质为温度为15~20°C的 水。7. 如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的第三冷却介质喷射的压力为0. 01~ 0. 4MPa,流量密度为 20 ~250lV(m2 ? s)。8. 如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的第三冷却介质喷射时间为2~10s。
【专利摘要】本发明公开了一种提高合金钢韧性的方法,具体步骤为:将合金钢进行加热,在850℃,加热30s,800℃,加热120s,920℃,加热60s,在空气中停留20s,置入第一冷却介质中,当合金钢温度冷却至390~410℃时,立即置入第二冷却介质中,然后再次加热,使其表面温度达到140~160℃时,喷射第三冷却介质。经本发明所述方法调质处理后的合金钢具较好的韧性和塑性。
【IPC分类】C21D1/25, C21D6/00
【公开号】CN105039667
【申请号】CN201510366757
【发明人】张斌
【申请人】江苏金基特钢有限公司
【公开日】2015年11月11日