一种锻件的热处理方法 |
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| 申请号 | CN202410159734.8 | 申请日 | 2024-02-04 | 公开(公告)号 | CN117925964A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 常州市阳光铸造有限公司; | 发明人 | 蒋晓江; 严卫达; 沈华鹏; 顾文强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种锻件的 热处理 方法，其管理方法包括以下步骤：S1、材料选择；S2、热处理过程；S3、监测和控制；S4、锻件的尺寸与形状；S5、冷却。本发明通过温正火的作用，即将已冷却至室温锻件重新加热到较渗 碳 温度 略高的温度(900℃～950℃以上)，保温一定时间后以30℃/min～42℃/min的冷却速度冷至600℃～650℃，保温一定时间，采用等温正火可以获得均匀的组织，硬度 波动 小，且可通过调整加热温度、等温温度，调整等温正火后的锻件硬度，避免了普通正火对锻件造成的硬度不均匀的问题，从而提高了锻件在热处理时锻件的 质量 ，再通过监测工具能够对热处理中的锻件进行远程测量锻件的尺寸，以方便及时发现锻件尺寸发生具体变化。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种锻件的热处理方法，其特征在于：其管理方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种锻件的热处理方法技术领域[0001] 本发明涉及锻件的热处理技术领域，具体为一种锻件的热处理方法。 背景技术[0002] 锻件是机械制造中常用的一种零件，其热处理对于提高机械性能和耐磨性具有重要意义，目前，我国锻件热处理方法主要有退火、正火、淬火等，然而，这些方法在某些工况下仍存在问题，如硬度不足、强度不够等，因此，有必要研究一种新的锻件热处理方法，因此“不能提前对锻件材质进行检测，然后根据锻件具体成份进行设定相对应的加热时间与加热温度，且在正火过程中，由于正火时的冷却组织转变是在连续冷却过程中，即不在一个温度范围内进行，因此所得的组织不均匀，尤其当锻件截面尺寸和冷却条件不同时，更增加组织不均匀性，组织不均匀必将带来硬度不均匀而使切削加工性能变坏，还使渗碳处理后的变形增加”，具体表现在以下方面： [0003] (1)热处理前不清楚锻件材质；(2)热处理温度与时间恒定；(3)正火过程不稳定；(4)热处理过程不能进行监视；(4)热处理时发现问题不能对参数进行更改；(5)没有对热处理后的锻件进行筛选；(6)冷却方式单一的问题。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种锻件的热处理方法，以解决上述背景技术中提出的目前学生学历信息管理存在(1)热处理前不清楚锻件材质；(2)热处理温度与时间恒定；(3)正火过程不稳定；(4)热处理过程不能进行监视；(4)热处理时发现问题不能对参数进行更改；(5)没有对热处理后的锻件进行筛选；(6)冷却方式单一的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锻件的热处理方法，其管理方法包括以下步骤： [0006] S1、材料选择： [0007] ①检测锻件材质，锻件包含以下质量百分量的成分：C：0.4‑0.45％，Mn：0.8‑0.85％，Si：0.2‑0.25％，P：0.01‑0.015％，Cr：0.9‑1.2％，Mo：0.19‑0.25％，Cu：0.23‑ 0.25％，Ni：0.23‑0.27％，余量为Fe和不可避免的杂质，②设置热处理温度与时间，退火时间10‑15h，温正火时间40‑60min，淬火时间30‑40min，回火时间30‑60min，③锻件表面清理； [0008] S2、热处理过程： [0009] ①退火温度55℃‑70℃，②温正火温度900℃‑950℃，③淬火温度600℃‑650℃，④回火温度500℃‑650℃。 [0010] S3、监测和控制： [0011] ①观察锻件外形，②测量尺寸，③调整设备参数，加热温度：根据锻件的具体工况和目标硬度调整，保温时间：根据锻件的厚度和目标硬度调整，冷却速度：根据锻件的厚度和目标硬度调整。 [0012] S4、锻件的尺寸和形状： [0013] ①检测锻件尺寸与形状，②对比尺寸，③锻件筛选。 [0014] S5、冷却： [0015] 使锻件温度降至室温。 [0016] 优选的，所述合金结构钢锻件包含以下质量百分量的成分：C：0.4％，Mn：0.8％，Si：0.2％，P：0.01％，Cr：0.9％，Mo：0.19％，Cu：0.23％，Ni：0.23％，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0017] 优选的，所述合金工具钢锻件包含以下两种质量百分量的成分：C：0.42％，Mn：0.82％，Si：0.23％，P：0.011％，Cr：1.1％，Mo：0.22％，Cu：0.245％，Ni：0.255％，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0018] 优选的，所述碳素工具钢锻件包含以下两种质量百分量的成分：C：0.45％，Mn：0.85％，Si：0.25％，P：0.015％，Cr：1.2％，Mo：0.25％，Cu：0.25％，Ni：0.27％，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0019] 优选的，所述合金结构钢锻件根据质量百分比不同时，采用的温度为退火：55℃，温正火温度900℃，淬火温度600℃，回火温度500℃。 [0020] 优选的，所述合金工具钢锻件根据质量百分比不同时，采用的温度为退火：60℃，温正火温度923℃，淬火温度630℃，回火温度600℃。 [0021] 优选的，所述碳素工具钢锻件根据质量百分比不同时，采用的温度为退火：57℃，温正火温度910℃，淬火温度610℃，回火温度550℃。 [0022] 优选的，所述锻件经过S2处理后硬度为150‑180HBW。 [0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0024] 本发明通过温正火的作用，即将已冷却至室温锻件重新加热到较渗碳温度略高的温度(900℃～950℃以上)，保温一定时间后以30℃/min～42℃/min的冷却速度冷至600℃～650℃，保温一定时间，采用等温正火可以获得均匀的组织，硬度波动小，且可通过调整加热温度、等温温度，调整等温正火后的锻件硬度，避免了普通正火对锻件造成的硬度不均匀的问题，从而提高了锻件在热处理时锻件的质量。 [0025] 本发明通过监测工具对锻件外形以及工况进行实时监测查看，且通过监测工具能够对热处理中的锻件进行远程测量锻件的尺寸，以方便及时发现锻件尺寸发生具体变化，能够及时作用具体的调整，根据锻件的具体工况和目标硬度调整，对加热温度、保温时间与冷却速度进行合理的调整。 [0026] 本发明在锻件热处理后，需要对锻件进行冷却处理，根据锻件的材质不同，能够先增加相对应的冷却介质，在对锻件进行冷却工作，且根据锻件的材质不同，能够采用水冷却或者空气冷却的方式对锻件进行冷却工作，从而提高了对锻件的冷却时间与冷却质量，加快热处理工作的工作效率。附图说明 [0027] 图1为本发明锻件热处理方法流程图； [0028] 图2为本发明锻件热处理中锻件材质检测以及设定数据流程图； [0029] 图3为本发明根据锻件成份设定加热时间数据表； [0030] 图4为本发明根据锻件成份设定加热温度数据表。 具体实施方式[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0032] 实施例一： [0033] 请参阅图1‑4，一种锻件的热处理方法，其管理方法包括以下步骤： [0034] S1、材料选择： [0035] ①检测锻件材质，在热处理工作开始时，对锻件的材质通过红外探测器探测出锻件的材质成份，②设置热处理温度与时间，根据锻件材质为合金结构钢、合金工具钢和碳素工具钢其中一种，对热处理中设备的加热温度与每一阶段的加热时间根据锻件材质进行更改，③锻件表面清理，在对锻件材质觉得后，对锻件的表面进行简单清洁作用，防止有灰尘在锻件表面而影响锻件后续热处理的质量； [0036] S2、热处理过程： [0037] ①退火，降低锻件的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工，且均匀锻件的化学成分及组织，细化晶粒，改善锻件的性能或为淬火作组织准备，而且能消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂，②温正火，即将已冷却至室温锻件重新加热到较渗碳温度略高的温度(900℃～950℃以上)，保温一定时间后以30℃/min～42℃/min的冷却速度冷至600℃～650℃，保温一定时间，采用等温正火可以获得均匀的组织，硬度波动小，且可通过调整加热温度、等温温度，调整等温正火后的锻件硬度，③淬火，淬火可以使金属材料获得高强度和高硬度的组织，在淬火过程中，金属内部的晶粒得到抑制长大，形成了一种硬脆的组织，从而提高了金属的硬度和强度，④回火，通过回火消除淬火应力，使钢的组织转变为相对稳定状态，在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性。 [0038] S3、监测和控制： [0039] ①观察锻件外形，在热处理的过程中，通过监测工具对锻件外形以及工况进行实时监测查看，②测量尺寸，通过监测工具能够对热处理中的锻件进行远程测量锻件的尺寸，以方便及时发现锻件尺寸发生具体变化，能够及时作用具体的调整，③调整设备参数，加热温度：根据锻件的具体工况和目标硬度调整，保温时间：根据锻件的厚度和目标硬度调整，冷却速度：根据锻件的厚度和目标硬度调整。 [0040] S4、锻件的尺寸和形状： [0041] ①检测锻件尺寸与形状，在热处理工作结束后，对锻件的形状与尺寸进行检测与记录，②对比尺寸，在对锻件的形状与尺寸记录后，对比标准参数，排出上下误差带来的影响，③锻件筛选，将锻件与标准的数据对比后，将符合标准的锻件进行后续工作，将不符合的锻件进行排出收集，在工作结束后对其进行统一处理。 [0042] S5、冷却： [0043] 使锻件温度降至室温，在锻件热处理后，需要对锻件进行冷却处理，根据锻件的材质不同，能够先增加相对应的冷却介质，在对锻件进行冷却工作，且根据锻件的材质不同，能够采用水冷却或者空气冷却的方式对锻件进行冷却工作，从而提高了对锻件的冷却时间与冷却质量，加快热处理工作的工作效率。 [0044] 本实施例中：合金结构钢锻件包含以下质量百分量的成分：C：0.4％，Mn：0.8％，Si：0.2％，P：0.01％，Cr：0.9％，Mo：0.19％，Cu：0.23％，Ni：0.23％，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0045] 本实施例中：合金工具钢锻件包含以下两种质量百分量的成分：C：0.42％，Mn：0.82％，Si：0.23％，P：0.011％，Cr：1.1％，Mo：0.22％，Cu：0.245％，Ni：0.255％，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0046] 本实施例中：碳素工具钢锻件包含以下两种质量百分量的成分：C：0.45％，Mn：0.85％，Si：0.25％，P：0.015％，Cr：1.2％，Mo：0.25％，Cu：0.25％，Ni：0.27％，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0047] 本实施例中：合金结构钢锻件根据质量百分比不同时，采用的温度为退火：55℃，温正火温度900℃，淬火温度600℃，回火温度500℃。 [0048] 本实施例中：合金工具钢锻件根据质量百分比不同时，采用的温度为退火：60℃，温正火温度923℃，淬火温度630℃，回火温度600℃。 [0049] 本实施例中：碳素工具钢锻件根据质量百分比不同时，采用的温度为退火：57℃，温正火温度910℃，淬火温度610℃，回火温度550℃。 [0050] 本实施例中：锻件经过S2处理后硬度为150‑180HBW。 [0051] 实施例二： [0052] 如图所示，与实施例一不同的是，本实施例的一种锻件的热处理方法，其管理方法包括以下步骤： [0053] S1、热处理过程： [0054] ①退火，降低锻件的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工②正火，改善钢材韧性，③淬火，在淬火过程中，金属内部的晶粒得到抑制长大，形成了一种硬脆的组织，④回火，通过回火消除淬火应力，使钢的组织转变为相对稳定状态。 [0055] S2、锻件的尺寸和形状： [0056] ①检测锻件尺寸与形状，在热处理工作结束后，对锻件的形状与尺寸进行检测与记录，②对比尺寸，在对锻件的形状与尺寸记录后，对比标准参数，排出上下误差带来的影响，③锻件筛选，将不符合的锻件进行排出收集，在工作结束后对其进行统一处理。 [0057] S3、冷却： [0058] 使锻件温度降至室温，在锻件热处理后，需要对锻件进行冷却处理。 [0059] 所述锻件的耐力为200N/mm2以上。 [0060] 所述锻件中的再结晶晶粒中的析出物的平均粒径为1.0－3.5nm。 [0061] 锻件经过S2处理后硬度为150‑180HBW。 [0062] 综上：本实施例一相比与实施例二可以通过温正火的作用，即将已冷却至室温锻件重新加热到较渗碳温度略高的温度(900℃～950℃以上)，保温一定时间后以30℃/min～42℃/min的冷却速度冷至600℃～650℃，保温一定时间，采用等温正火可以获得均匀的组织，硬度波动小，且可通过调整加热温度、等温温度，调整等温正火后的锻件硬度，避免了普通正火对锻件造成的硬度不均匀的问题，从而提高了锻件在热处理时锻件的质量。 [0063] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 |
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