CN102002561B - C级钢热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种C级钢热处理方法，包括以下步骤：第一步，正火：正火温度为910℃，误差范围不超过±10℃，正火时间为6.5小时；第二步，冷却：当室温≥15℃时，同时采用风冷和雾冷，冷却至≤300℃；当室温＜15℃时，仅采用风冷，冷却至≤300℃；第三步，回火：回火温度为660℃，误差范围不超过±10℃，回火时间为6小时。本发明的积极效果是：根据热处理时不同的室温温度，选择不同的正火结束后的冷却方式，使得C级钢的试棒机械性能指标一次达标率在90%以上，使该工序的生产效率和生产进度大大提高和加快，也为及时兑现生产订单打下良好的技术基础，同时也节省了返工带来的能源及人力消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种C级钢（ZG25MnCrNiMo）的热处理方法。
背景技术
现有方法生产的C级钢铸件试棒机械性能一次达标率仅有50-60%时，已经严重影响车间的生产进度及订单及时兑现，提高C级钢铸件试棒性能一次达标率成为亟待解决的问题。
C级钢铸件除了成分要控制在工艺范围之内外，要达到所要求的性能指标，热处理是至关重要的一道工序。对同一批次热处理(即910℃正火后风冷，640℃回火)的不同炉次试棒进行微观组织分析，凡强度指标偏低的试棒，其金相中聚集分布的晶粒状铁素体偏多，而低温冲击低则是由于组织中出现粗大针状铁素体。同时可以确定，组织中聚集分布的晶粒状铁素体偏多是由于正火时冷却速度不够造成的，粗大针状铁素体为正火过热组织。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种C级钢热处理方法，根据热处理时不同的室温温度，选择不同的正火结束后的冷却方式，使得C级钢的试棒机械性能指标一次达标率在90%以上。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种C级钢热处理方法，包括以下步骤：第一步，正火：正火温度为910℃，误差范围不超过±10℃，正火时间为6.5小时；第二步，冷却：当室温≥15℃时，同时采用风冷和雾冷，冷却至≤300℃；当室温＜15℃时，仅采用风冷，冷却至≤300℃；第三步，回火：回火温度为660℃，误差范围不超过±10℃，回火时间为6小时。
在所述第一步正火步骤前，先对铸件采用预处理工艺，以均匀铸件各部位温度：预处理温度为680℃，误差范围不超过±10℃，预处理时间为2h。
所述风冷采用的设备为DX-35风机，风机设置的位置和风力大小满足：站在开启的风机前5~8m能明显感到风即可，且风机正对铸件冷却；所述雾冷采用的设备为普通的喷雾喷头，喷雾喷头安置在风机罩上，风机罩上均匀安装两个喷雾喷头，且两个喷雾喷头离地面距离等高，喷雾效果满足能见度≤3米；喷雾喷头的压力为日用自来水的压力。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：可使C级钢的试棒机械性能指标一次达标率在90%以上，使该工序的生产效率和生产进度大大提高和加快，也为及时兑现生产订单打下良好的技术基础，同时也节省了返工带来的能源及人力消耗。
具体实施方式
一种C级钢热处理方法，包括如下步骤：
第一步，正火：正火温度为910℃，误差范围不超过±10℃，正火时间为6.5小时，以保证完成铸件的组织转变而又能使铸件中不存在残余铸态或组织过烧的温度；
正火前可选择680±10℃×2h的预处理工艺，以均匀铸件各部位的温度。680±10℃为铸件铸态组织向正火组织（奥氏体）转变前的临界温度，目的是使铸件表面和心部温度趋于相同，保温2小时（根据铸件壁厚适当调节）后，铸件表面与心部温度尽可能相同后同步进行组织转变。
第二步，冷却：当室温≥15℃时，同时采用风冷+雾冷（雾借助于风尽快使铸件快速冷却），冷却至≤300℃，冷却不以时间计（风冷使铸件表面变黑，但实际操作为冷却1h左右，1h以后可空冷或风冷），以上温度均不使用仪器进行测量，而是进行目测，时间根据出炉时间进行确定；室温＜15℃时，仅采用风冷，冷却至≤300℃，冷却不以时间计（风冷使铸件表面变黑，但实际操作为冷却1h左右，1h以后可空冷或风冷），以上温度均不使用仪器进行测量，而是进行目测；风冷设备采用DX-35风机，对风机的要求是站在开启的风机前5~8m能明显感到风即可，风机正对铸件冷却；产生水雾的设备是使用普通喷雾喷头，该喷雾喷头安置在风机罩上，一台风机罩（圆形罩）上均匀安装两个喷雾喷头，两个喷雾喷头离地面距离等高。喷雾效果以经验进行判断，即透过喷出的雾不能清楚看到对面的物体轮廓为最低标准，即能见度≤3米，且形成的雾愈浓，冷却效果愈好。喷雾喷头的压力使用日用自来水的压力，不必另外加强压力。大功率的风机和喷雾效果良好的喷雾喷头对热处理的效果更明显。之所以这样做均是为正火后组织的转变提供条件，即奥氏体向更细密的珠光体+铁素体转变，冷却条件越好，转变的组织越致密，反应在宏观上指标即机械性能中强度指标越高，又能保证塑性指标；否则，难以保证铸件的强度指标。
第三步，回火：回火温度为660℃，误差范围不超过±10℃，该温度低于铸件奥氏体转变温度，回火时间为6小时，以确保消除铸造及高温应力。
2009年~2010年6月，共计生产了79炉C级钢，采用以上热处理工艺参数进行热处理操作，有7炉机械性能未能一次达标。机械性能一次达标率达到91.14%。
Claims (3)
1.一种C级钢热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，正火：正火温度为910℃，误差范围不超过±10℃，正火时间为6.5小时；
第二步，冷却：当室温≥15℃时，同时采用风冷和雾冷，冷却至≤300℃；当室温＜15℃时，仅采用风冷，冷却至≤300℃；
第三步，回火：回火温度为660℃，误差范围不超过±10℃，回火时间为6小时。
2.根据权利要求1所述的C级钢热处理方法，其特征在于：在所述第一步正火步骤前，先对铸件采用预处理工艺，以均匀铸件各部位温度：预处理温度为680℃，误差范围不超过±10℃，预处理时间为2h。
3.根据权利要求1所述的C级钢热处理方法，其特征在于：所述风冷采用的设备为DX-35风机，风机设置的位置和风力大小满足：站在开启的风机前5~8m能明显感到风即可，且风机正对铸件冷却；所述雾冷采用的设备为普通的喷雾喷头，喷雾喷头安置在风机罩上，风机罩上均匀安装两个喷雾喷头，且两个喷雾喷头离地面距离等高，喷雾效果满足能见度≤3米；喷雾喷头的压力为日用自来水的压力。
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