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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