超高強(qiáng)度d6ac鋼薄壁管件氣氛保護(hù)熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件氣氛保 護(hù)熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣氛保護(hù)熱處理具有無氧化脫碳、強(qiáng)度高、初塑性好、內(nèi)應(yīng)力小、機(jī)械加工后尺寸 穩(wěn)定性好精度高等優(yōu)點(diǎn)，是熱處理行業(yè)長(zhǎng)期W來追求的一種金屬熱加工方式。氣氛保護(hù)熱 處理已廣泛應(yīng)用于調(diào)制鋼精密零件的熱處理，但很少應(yīng)用在超高強(qiáng)度D6AC鋼熱處理。
[0003] 目前國(guó)內(nèi)在超高強(qiáng)度D6AC鋼熱處理方面，特別是超高強(qiáng)度D6AC鋼制薄壁管件，主 要還是依靠澤火、回火熱處理工藝，此工藝是利用箱式爐預(yù)熱和澤火保溫，機(jī)油整體澤火冷 卻，箱式爐回火加熱、保溫，自來水回火冷卻，該工藝氧化皮厚、加工余量大、強(qiáng)度低、初塑性 低、內(nèi)應(yīng)力大，后續(xù)機(jī)械加工后變形大，尺寸穩(wěn)定性差;運(yùn)種工藝得到的抗拉強(qiáng)度在1530Mpa W內(nèi)，屈服強(qiáng)度在1420MpaW內(nèi)，斷后伸長(zhǎng)率在9% W內(nèi)，斷面收縮率在35% W內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是提供一種超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件氣氛保護(hù)熱處理工藝，提高超高強(qiáng)度 D6AC鋼薄壁管件抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、尺寸穩(wěn)定性和精度。
[000引為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取W下具體技術(shù)方案： 一種超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件氣氛保護(hù)處理工藝，其特征在于:包括氣氛保護(hù)澤火、二 次氮?dú)獗Ｗo(hù)回火和半精加工后真空熱時(shí)效； 所述氣氛保護(hù)澤火是在0.45%C的碳勢(shì)氣氛保護(hù)下，W10°C/分鐘加熱至750°C保溫30 分鐘預(yù)熱后，再W13°C/分鐘加熱至880°C~890°C保溫50~60分鐘，之后轉(zhuǎn)移至50°C的常速 澤火油內(nèi)進(jìn)行澤火冷卻10~15分鐘，然后進(jìn)行清洗； 所述二次氮?dú)獗Ｗo(hù)回火:第一次回火是向爐內(nèi)W5醒Vh流量充入高純度氮?dú)夂螅賅 13°C/分鐘加熱至510°C~550°C保溫1.5~2小時(shí)，之后在自來水冷卻機(jī)內(nèi)進(jìn)行回火冷卻;第 二次回火是向爐內(nèi)W5NM3A流量充入高純度氮?dú)夂螅賅13°C/分鐘加熱至470°C~480°C 保溫1~1.5小時(shí)，之后在空氣中自然冷卻； 所述半精加工后真空熱時(shí)效：是在1.26 X 10-2化~4.30 X 10-3化真空度，向爐內(nèi)充入 1.化ar高純度氮?dú)夂?，再W10°C/分鐘對(duì)流加熱至410°C~450°C保溫4~5小時(shí)，之后向爐內(nèi) 充入1.2bar高純度氮?dú)膺M(jìn)行氣壓緩慢冷卻，冷至50°C~60°C出爐。
[0006]當(dāng)熱處理超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件，氣氛保護(hù)澤火是在0.45%c的碳勢(shì)氣氛保護(hù) 下，Wl〇°C/分鐘加熱至750°C保溫30分鐘預(yù)熱后，再W13°C/分鐘加熱至890°C保溫50分鐘， 之后轉(zhuǎn)移至50°C的常速澤火油內(nèi)進(jìn)行澤火冷卻15分鐘，然后進(jìn)行清洗;二次氮?dú)獗Ｗo(hù)回火： 第一次回火是向爐內(nèi)W5NM3A流量充入高純度氮?dú)夂?，再W13°C/分鐘加熱至520°C保溫2 小時(shí)，之后在自來水冷卻機(jī)內(nèi)進(jìn)行回火冷卻;第二次回火是向爐內(nèi)W5醒Vh流量充入高純 度氮?dú)夂?，再W13°C/分鐘加熱至470°C保溫1小時(shí)，之后在空氣中自然冷卻；半精加工后熱 時(shí)效是在1.33 X 1〇-1化~1.33 X l〇-中a真空度，向爐內(nèi)充入1.化ar高純度氮?dú)夂?，再w 10°C /分鐘對(duì)流加熱至440°C保溫5小時(shí)，之后向爐內(nèi)充入1.化ar高純度氮?dú)膺M(jìn)行氣壓緩慢冷卻， 冷至50°C~60°C出爐。
[0007] 采用上述技術(shù)方案的有益效果： 本發(fā)明超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件氣氛保護(hù)熱處理中，采用澤火+二次回火+真空熱時(shí)效 熱處理工藝，在具有氣氛保護(hù)的箱式爐中W-定的加熱速度加熱并保溫，之后在澤火油中 進(jìn)行澤火冷卻，清洗后在高純度化的保護(hù)下進(jìn)行二次加熱保溫回火(第二次回火溫度低于 第一次回火溫度），然后在自來水中和空氣中進(jìn)行回火冷卻，半精加工后在高真空度下進(jìn)行 加熱保溫時(shí)效，最后用1.化ar壓力高純度氮?dú)膺M(jìn)行低速冷卻，運(yùn)種工藝避免了澤火、回火熱 處理工藝的缺點(diǎn)，不僅抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率分別可達(dá)到1555Mpa、 1450Mpa、10.5 %、40 % W上，提高了工件綜合機(jī)械性能，而且機(jī)械加工后尺寸穩(wěn)定性好、精 度高。
[0008] 上述技術(shù)方案的超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件氣氛保護(hù)熱處理工藝方法，其特點(diǎn)是： 1.加熱溫度高于現(xiàn)行澤火加熱溫度，超高強(qiáng)度D6AC鋼中銘、儀、鋼、饑等元素充分溶入 奧氏體中，從而使超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件整個(gè)截面得到馬氏體，而且馬氏體含有足夠合 金元素，因此固溶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化效果增加，體現(xiàn)為薄壁管件抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度增加。
[0009] 2.二次回火比現(xiàn)行回火工藝多一次低溫回火，從而使超高強(qiáng)度D6AC鋼馬氏體組織 中析出更多的1(：、17〔3、16(：、13(：型合金碳化物和金屬間化合物，因此彌散強(qiáng)化效果增加，體 現(xiàn)為薄壁管件斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率增加。
[0010] 3.半精加工后增加真空低溫?zé)釙r(shí)效，真空度控制在1.26 X 1〇-2化~4.30 X 1〇-中a， 時(shí)效溫度控制在440°C，并保溫5小時(shí)，從而使超高強(qiáng)度D6AC鋼薄壁管件機(jī)加殘余應(yīng)力得到 充分釋放、微觀組織更加穩(wěn)定，而且表面無氧化，因此內(nèi)應(yīng)力減小、表面無脫碳，體現(xiàn)為薄壁 管件精加工后尺寸穩(wěn)定性和精度增加。
[0011] 4.相比現(xiàn)行熱處理工藝，本發(fā)明氣氛保護(hù)熱處理工藝是利用0.45 % C碳勢(shì)和5NM3/ h流量高純度氮?dú)夥謩e對(duì)薄壁管件在澤火、回火過程中進(jìn)行氣氛保護(hù)，從而使薄壁管件無氧 化、無脫碳，因此熱處理前的機(jī)械加工余量減少。
[0012] 綜上所述，此工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，可增加超高強(qiáng)度鋼固溶強(qiáng)化效果、相變強(qiáng)化效 果和彌散強(qiáng)化效果，減少內(nèi)應(yīng)力，消除氧化、脫碳，從而增加薄壁管件的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng) 度、斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率和精加工后的尺寸穩(wěn)定性和精度，減少熱處理前的機(jī)械加工余 量。
【附圖說明】
[0013] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。