CN100404700C - 一种提高低合金结构钢q345综合性能的热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，包含(1)淬火：空炉预热到880℃～920℃后稳定一段时间，然后将低合金结构钢放入炉中，加热至880℃～920℃后保温一段时间后，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到550℃～650℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉中加热至550℃～650℃，保温一段时间后取出在空气中冷却。按本发明的热处理工艺对低合金结构钢Q345进行热处理，其机械性能显著提高，抗拉强度大于510MPa，屈服强度Rp0.2大于450MPa，冲击值(-20度夏比冲击值)大于70J，延伸率δ5(%)大于20，与现有的热处理技术比较，屈服强度提高30%以上，冲击值提高50%以上，用来制造要求具有高强度、高疲劳强度的零件，如汽车车轴轴辆管等重要零部件。

Description

一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种结构钢的热处理方法，尤其是指用于挂车、载货汽车、工程机械、矿山机械等车辆的车轴轴梁管和其它重要零部件生产的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺。
背景技术
低合金结构钢Q345(旧标准：16Mn、12MnV、14MnNb、16MnRE、18Nb)国内一般在热轧、正火或退火状态下使用，材料机械性能相对较低，材料屈服强度约345MPa。其化学成分和力学性能如表1、表2：
表1低合金结构钢Q345的化学成分％(GB/T1591-1994)：
表2低合金结构钢Q345的力学性能(正火状态)(GB/T1591-1994)：
Figure C20051003687600032
车轴的轴梁管等属于挂车、载货汽车、工程机械、矿山机械等车辆的重要零部件，在运输过程中要求承受重载、冲击和振动，要求抗拉、抗弯、抗扭强度高，以及疲劳强度高、疲劳寿命长。因而未经过特殊热处理工艺的低合金结构钢，不能满足使用要求。
发明内容
本发明的目的，是针对国内现有技术水平生产的低合金结构钢，其机械性能不能满足用于制造承受高强度高疲劳使用寿命的机械零件的不足，提供一种可以显著提高低合金结构钢Q345综合性能，用于挂车、载货汽车、工程机械、矿山机械等车辆的车轴轴梁管和其它重要零部件的生产的一种提高低合金结构钢综合性能的热处理工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，包含以下工艺步骤：
(1)淬火：空炉预热到880℃～920℃后稳定一段时间，然后将低合金结构钢放入炉中，加热至880℃～920℃后保温一段时间后，立即水冷至室温；
(2)回火：炉温预热到550℃～650℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉中加热至550℃～650℃，保温一段时间后取出在空气中冷却。
上述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺中淬火和回火时间间隔不超过60分钟。
上述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺中步骤(1)中炉温升到880℃～920℃后的稳定时间以20～60分钟为佳。
上述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺中步骤(1)中低合金结构钢的淬火保温时间为40～50分钟。
上述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺中步骤(2)中低合金结构钢的回火保温时间为50～60分钟。
本发明的工艺与现有技术相比，具有下述优点：按本发明的热处理工艺对低合金结构钢Q345进行热处理，其机械性能显著提高，抗拉强度大于510MPa，屈服强度Rp0.2大于450MPa，冲击值(-20度夏比冲击值)大于70J，延伸率δ5(％)大于20。与现有的热处理技术比较，屈服强度提高30％以上，冲击值提高50％以上，因而可以用来制造要求具有高强度、高疲劳强度的零件，如汽车车轴轴辆管等重要零部件。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到860℃后稳定40分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至860℃后保温40分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到580℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至580℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例2
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到880℃后稳定40分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至880℃后保温40分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到570℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至570℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例3
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到900℃后稳定40分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至900℃后保温40分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到620℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至620℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例4
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到920℃后稳定40分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至920℃后保温40分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到580℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至580℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例5
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到870℃后稳定45分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至870℃后保温45分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到600℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至600℃，保温55分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例6
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到880℃后稳定45分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至880℃后保温45分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到590℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至590℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例7
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到890℃后稳定45分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至890℃后保温45分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到590℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至590℃，保温60分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例8
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到900℃后稳定50分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至900℃后保温50分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到600℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至600℃，保温55分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例9
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到910℃后稳定50分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至910℃后保温50分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到590℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至590℃，保温60分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
实施例10
1.材料：低合金结构钢Q345管材
2.热处理工艺：(1)淬火：空炉预热到900℃后稳定48分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至900℃后保温48分钟，立即水冷至室温；(2)回火：炉温预热到600℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至600℃，保温60分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。
表3各实施实例性能测试数据

Claims (5)

1.一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，其特征是包含以下工艺步骤：
(1)淬火：空炉预热到880℃～920℃后稳定一段时间，然后将低合金结构钢放入炉中，加热至880℃～920℃后保温一段时间后，立即水冷至室温；
(2)回火：炉温预热到550℃～650℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉中加热至550℃～650℃，保温一段时间后取出在空气中冷却。
2.根据权利要求1所述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，其特征是淬火和回火时间间隔不超过60分钟。
3.根据权利要求1所述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，其特征是步骤(1)中炉温升到880℃～920℃后的稳定时间为20～60分钟。
4.根据权利要求1所述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，其特征是步骤(1)低合金结构钢淬火保温时间40～50分钟。
5.根据权利要求1所述的一种提高低合金结构钢Q345综合性能的热处理工艺，其特征是步骤(2)中低合金结构钢回火保温时间为50～60分钟。
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