CN101696466A - 30CrMnSiA冷扎钢零件三段温度退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种30CrMnSiA冷扎钢零件三段温度退火工艺，分别在三个不同的温度段上，第一阶段温度(650℃)，铁素体和渗碳体扩散，第二阶段温度(800℃-810℃)，奥氏体形核并长大，第三阶段温度(660℃--670℃)，奥氏体转变为铁素体和碳化物，碳化物进一步迁移扩散，形成球状碳化物，经过上述三个温度段，达到提高30CrMnSiA冷扎钢板变形的目的。在同一材质，同炉钢材上，比传统的退火工艺更能提高30CrMnSiA冷扎钢板在冲压时塑性变形、延伸率，减少钢板的冲压裂纹。
Description
技术领域：
本发明涉及热处理技术，具体涉及材料为30CrMnSiA低合金结构钢冷扎板材的零件的热处理退火工艺，在同一种材质同一炉钢材上，该工艺可显著提高冷扎钢板的塑性变形、延伸性，减少钢板的冲压开裂。
背景技术：
现有的热处理退火工艺分为：扩散退火(温度Ac3+150℃～200℃)，完全退火(温度Ac3+30℃～50℃)，不完全退火(温度Ac1+40℃～60℃)，等温退火(亚共析钢温度Ac3+30℃～50℃；共析钢和过共析钢温度Ac1+20℃～40℃)，球化退火(温度Ac1+20℃～40℃或Accm+20℃～30℃)，再结晶退火或中间退火(温度Ac1-50℃～150℃)，去应力退火(温度Ac1-100℃～200℃)。对于30CrMnSiA冷扎钢零件的常规退火工艺也不外乎以上几种。当冷扎钢板30CrMnSiA被要求冲压成形态较为复杂的零件时，以上的所述的几种退火工艺就不能满足要求，冷扎钢板往往出现冲压局部开裂的现象，严重影响到冲压零件的表面质量，甚至造成冲压零件的报废。
发明内容：
为了提高30CrMnSiA冷扎钢零件的塑性、延伸性，减少钢板的冲压成型时产生的开裂现象，本发明提供一种针对30CrMnSiA冷扎钢零件的三温度段退火工艺。
本发明解决其技术问题所采用技术方案如下：
一种30CrMnSiA冷扎钢零件的三温度段退火工艺，将30CrMnSiA冷扎钢板整齐叠放在盛具内，盛具连同钢板装入热处理退火设备中(如真空退火炉，氮气保护井式炉等)，升温至350℃，保温1小时至2小时，升温650℃保温1小时，再升温至800℃-810℃，保温2小时至3小时。然后炉冷到660℃-670℃，保温8小时至10小时，最后炉冷至450℃以下，钢板出炉空冷，完成钢板退火的第一步骤。
如果30CrMnSiA冷扎钢冲压成型的最终零件十分复杂，则根据半成品在不同的成型状态增加退火的第二步骤，以消除冲压工序中累积的加工应力。
将钢板送入冲压工序冲压成一定形状后得到半成品，再半成品进行第二步骤的退火：半成品整齐叠放在盛具中，盛具连同半成品装入热处理退火设备中，(如真空退火炉、氮气保护井式炉等)，升温至350℃，保温1小时至2小时，再升温650℃至680℃，保温8小时至10小时，保温时间结束后，半成品随炉冷却到450℃以下，出炉空冷。
本工艺采用了三温度段退火，第一阶段温度(650℃)，铁素体和渗碳体扩散，第二阶段温度(800℃-810℃)，奥氏体形核并长大，第三阶段温度(660℃--670℃)，奥氏体转变为铁素体和碳化物，碳化物进一步迁移扩散，形成球状碳化物，经过上述三个温度段，达到提高30CrMnSiA冷扎钢板变形的目的。
本发明的有益效果是：通过本工艺可极大提高30CrMnSiA冷扎钢板的冲压成型，增大材料的延展度和塑性，对冲压成型复杂的钢制件不产生冲压裂纹。
附图说明：
图1本工艺的热处理工艺曲线图；
图2是等温退火工艺曲线图
图3是经过本工艺升温350℃，保温1小时，再升温到650℃保温1小时，再升温800℃，保温2小时，炉冷660℃，保温8小时，炉冷450℃以下出炉空冷的退火处理零件金相图(500倍，5％硝酸酒精腐蚀)
具体实施方式：
实施例1：
零件名称：大箱底座，材料：30CrMnSiA，原材料状态：冷轧钢板。零件经过三道冲压工序后由原材料冷轧钢板成型为最终零件形状，其技术要求为：零件的底平面≤0.30mm，上表面平面度≤0.30mm。内腔高度尺寸27.2mm，上偏差0.28mm，下偏差0mm。内腔宽度尺寸95.5mm，上偏差0.87mm，下偏差0mm，零件长度630mm，零件厚度6mm。
首先将经过下料剪切好的原材料钢板(原材料长度630mm，宽度204mm，厚度6mm)装入盛具中，盛具放入低真空井式气体保护电阻炉中，井式电阻炉开始抽真空至0.1Mpa，停止抽真空，通入氮气(纯度99.95％以上)，电炉开始加热，按图1所示工艺曲线进行退火工艺。升温至350℃，保温60分钟；再升温至650℃，保温60分钟；再升温至800℃，保温3小时；炉冷至680℃，保温8小时；随后炉冷至250℃，钢板出炉空冷。在整个升温过程中，井式炉一直通入氮气进行保护，以避免钢板表面被氧化。钢板经第一次退火后，送入冲床进行冲压弯曲，成半层品，半成品长度630mm，底面宽95.5mm，两边角度为135℃，半成品厚度6mm。再将弯形后的半成品进行第二次退火，将半成品沿纵向垂直摆放在盛具中，盛具放入低真空井式气体保护电阻炉中，井式炉开始抽真空至0.1Mpa，停止抽真空，通入氮气(纯度99.95％以上)，电炉开始加热，按图2所示等温退火工艺进行零件的退火，升温至350℃保温60分钟；再升温680℃保温8小时；随后炉冷至250℃，半成品出炉空冷。从井式电阻炉中取出半成品后，将半成品再次进行冲压，冲压弯型，半成品长度630mm，底面宽95.5mm，两边角度为90℃，角度过度圆弧半径为R5.5，折边高度尺寸27.2mm，半成品厚度6mm。再将弯型后的半成品按图2所示等温退火工艺进行第三次退火，再次冲压弯型，最后达到零件成品图的要求，零件的底平面≤0.30mm，上表面平面度≤0.30mm。内腔高度尺寸27.2mm，上偏差0.28mm，下偏差0mm。内腔宽度尺寸95.5mm，上偏差0.87mm，下偏差0mm，零件长度630mm，零件厚度6mm。经过以上工序处理后，大箱底座外型尺寸合格，其金相组织为图3所示。
Claims (1)
1.30CrMnSiA冷扎钢零件的三温度段退火工艺，所述工艺过程如下：
(1)将30CrMnSiA冷扎钢板整齐叠放在盛具内，将盛具装入热处理退火设备中，升温至350℃，保温1小时至2小时，升温只650℃保温1小时，再升温至800℃-810℃，保温2小时至3小时，然后炉冷到660℃-670℃，保温8小时至10小时，最后炉冷至450℃以下，钢板出炉空冷，完成钢板的第一步退火；
(2)在完成钢板退火后，将钢板送入冲压工序冲压后，得到半成品，再将半成品进行第二步骤的退火：将半成品整齐叠放在盛具中，盛具装入热处理退火设备中，升温至350℃，保温1小时至2小时，再升温650℃至680℃，保温8小时至10小时，保温时间结束后，半成品随炉冷却到450℃以下，出炉空冷，得到零件。
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