一種40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝及其處理得到的40CrNiMoA芯棒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鍛造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝及其處理得到的40CrNiMoA芯棒，它包括正火處理、淬火處理和回火處理三個過程和通過這三個過程處理得到的40CrNiMoA芯棒，本發(fā)明采用正火+調(diào)質(zhì)方式進(jìn)行，通過正火及加快正火后冷卻速度可改善鍛后晶粒度及消除粗大的片狀珠光體，為淬火做好準(zhǔn)備；淬火冷卻時采用水-空-水的間隙冷卻方式，嚴(yán)格控制初始入水溫度和冷卻過程中的溫升，在保證工件獲得足夠淬火冷卻烈度得到馬氏體組織的同時，最大限度減少淬火應(yīng)力，避免因應(yīng)力過大造成工件開裂，再通過高溫回火獲得細(xì)小均勻的回火索氏體，在保證高強(qiáng)度的同時得到較高的沖擊韌性，具有生產(chǎn)效率高、廢品率低，在保證高強(qiáng)度的同時又能提高沖擊韌性的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝及其處理得到的40CrNiMoA 芯棒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍛造【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種Accu_RoLL軋機(jī)的40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝及其處理得到的40CrNiMoA芯棒。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)生產(chǎn)無縫鋼管機(jī)組主要是以“縱向變形的連軋管機(jī)”和以“橫向變形的Accu_RoLL軋機(jī)”為主要生產(chǎn)形式。而Accu_RoLL軋機(jī)以投資少，建設(shè)周期短，產(chǎn)品生產(chǎn)范圍廣，得到國內(nèi)廣大民營無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)的青睞。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)現(xiàn)有15套ACCU_RoLL軋管機(jī)組，鋼管年產(chǎn)量為300萬噸，年需消耗芯棒2000噸。目前Accu_RoLL軋機(jī)用芯棒材料主要有H13鋼和40CrNiMoA鋼兩種，其中40CrNiMoA芯棒因其成本低而更受廣大民營企業(yè)的歡迎。影響芯棒使用壽命的主要因素是材料的強(qiáng)度極限和沖擊韌性，只有當(dāng)兩者結(jié)合得到最優(yōu)良的綜合力學(xué)性能時，才能大幅度提高芯棒使用壽命，因此用戶要求芯棒熱處理后的力學(xué)性能要達(dá)到GB/T 3077標(biāo)準(zhǔn)中小試樣熱處理后的性能指標(biāo)，但當(dāng)按照常規(guī)水淬油冷工藝對40CrNiMoA芯棒進(jìn)行熱處理生產(chǎn)時，其沖擊韌性很難滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝，其特征在于:它包括如下步驟: 步驟1、正火處理:將40CrNiMoA芯棒送入爐溫為450~650°C的爐內(nèi)，全功率加熱至正火溫度860~880°C，保溫，保溫時間為每100mm40CrNiMoA芯棒的有效截面直徑0.8~lh，出爐霧冷IOmin后再風(fēng)冷至室溫； 步驟2、淬火處理:將步驟I正火處理后的40CrNiMoA芯棒入爐，爐溫為450~650°C，然后全功率加熱至淬火溫度840~860°C，保溫，保溫時間為每100mm40CrNiMoA芯棒的有效截面直徑0.8~lh，出爐采用水~空~水的間隙冷卻方式冷卻至40CrNiMoA芯棒的表面溫度在100-140°C，以獲得馬氏體組織； 步驟3、回火處理:將步驟2淬火處理后的40CrNiMoA芯棒入爐，爐溫為室溫~450°C，隨后加熱至回火溫度560~600°C，保溫，保溫時間為每100mm40CrNiMoA芯棒的有效截面直徑1.5~2h，為防止回火脆性的發(fā)生，出爐后先采用油冷方式冷至40CrNiMoA芯棒的表面溫度在150-250°C再空冷至室溫； 所述的步驟I正火處理中40CrNiMoA芯棒的出爐后的霧冷IOmin后再風(fēng)冷具體是指將水流霧化對工件表面進(jìn)行均勻噴射IOmin后再用風(fēng)機(jī)在工件四周吹風(fēng)，加速空氣流動進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的一種40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝，其特征在于:所述的步驟2淬火處理中出爐采用水~空~水的間隙冷卻方式冷卻具體是指將40CrNiMoA芯棒從熱處理爐中提出后迅速轉(zhuǎn)入水溫為20~25°C的淬火水槽中，先在水中冷卻420~470 S，再從水中取出空冷80~150S，最后再次放入水中冷卻420~470 S，在整個淬火過程中水的溫升控制在10°C以內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝,其特征在于:通過不間斷注入清水的方式，控制整個·淬火過程中水的溫升在10°C以內(nèi)。
4.一種40CrNiMoA芯棒，其特征在于:它是由如權(quán)利要求1所述的40CrNiMoA芯棒的熱處理工藝處理得到，具體包括如下步驟: 步驟1、正火處理:將40CrNiMoA芯棒送入爐溫為450~650°C的爐內(nèi)，全功率加熱至正火溫度860~880°C，保溫，保溫時間為每100mm40CrNiMoA芯棒的有效截面直徑0.8~lh，出爐霧冷IOmin后再風(fēng)冷至室溫； 步驟2、淬火處理:將步驟I正火處理后的40CrNiMoA芯棒入爐，爐溫為450~650°C，然后全功率加熱至淬火溫度840~860°C，保溫，保溫時間為每100mm40CrNiMoA芯棒的有效截面直徑0.8~lh，出爐采用水~空~水的間隙冷卻方式冷卻至40CrNiMoA芯棒的表面溫度在100-140°C，以獲得馬氏體組織； 步驟3、回火處理:將步驟2淬火處理后的40CrNiMoA芯棒入爐，爐溫為室溫~450°C，隨后加熱至回火溫度560~600°C，保溫，保溫時間為每100mm40CrNiMoA芯棒的有效截面直徑1.5~2h，為防止回火脆性的發(fā)生，出爐后先采用油冷方式冷至40CrNiMoA芯棒的表面溫度在150-250°C再空冷至室溫； 所述的步驟I正火處理中40CrNiMoA芯棒的出爐后的霧冷IOmin后再風(fēng)冷具體是指將水流霧化對工件表面進(jìn)行均勻噴射IOmin后再用風(fēng)機(jī)在工件四周吹風(fēng)，加速空氣流動進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
【文檔編號】C22C38/44GK103849746SQ201210522164
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】趙穎, 趙玉 申請人:中原特鋼股份有限公司