CN105969945A - 一种泵用20Cr13中段的调质工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种泵用20Cr13中段的调质工艺，属于材料处理技术领域，其包括步骤：a、预热处理退火，将锻造好的20Cr13中段毛坯，装入热处理炉，以小于120℃/小时的速度加热到820℃，保温6小时，炉冷到600℃以下出炉空冷；b、粗加工，将20Cr13中段毛坯粗加工到零件图纸需要的尺寸；c、最终热处理调质淬火，将粗加工好的20Cr13中段毛坯以小于120℃/小时的速度加热到980℃，根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间，随后吊出水冷到500～600℃，然后出水风冷到室温；d、重新加热到650℃回火，保温3小时后空冷。本发明提供的一种泵用20Cr13中段的调质工艺，能够有效降低20Cr13的调质工艺的成本，节约加热能耗，处理后其抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击功均符合技术要求。

Description

一种泵用20Cr13中段的调质工艺
技术领域
本发明涉及材料处理技术领域，特别是涉及一种泵用20Cr13中段的调质工艺。
背景技术
中段是水泵中的承压件，而且还需要耐腐蚀。材质选用20Cr13，20Cr13是GB/T20878-2007中的标准牌号，属于马氏体不锈钢，老牌号是2Cr13，化学成份为C:0.16～0.25％，Si≤1.0％，Mn≤1.0％，P≤0.040％，S≤0.030％，Cr:12.0～14.0％，Ni≤0.60％。调质后机械性能要求:抗拉强度Rm:800～950MPa，屈服强度Rp0.2≥600MPa，延伸率A≥12％，冲击功Akv≥20J。传统的调质工艺是高温加热，油淬，然后回火处理，现有的调质工艺成本较高，如何降低20Cr13不锈钢的调质工艺成本对于20Cr13的制造成本意义重大。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种泵用20Cr13中段的调质工艺，能够有效降低20Cr13的调质工艺的成本，节约加热能耗。
特别地，本发明提供了一种泵用20Cr13中段的调质工艺，包括以下步骤：
a、预热处理退火，将锻造好的20Cr13中段毛坯，装入热处理炉，以小于120℃/小时的速度加热到820℃，保温6小时，炉冷到600℃以下出炉空冷；
b、粗加工，将20Cr13中段毛坯粗加工到零件图纸需要的尺寸；
c、最终热处理调质淬火，将粗加工好的20Cr13中段毛坯以小于120℃/小时的速度加热到980℃，根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间，随后吊出水冷到500～600℃，然后出水风冷到室温；
d、重新加热到650℃回火，保温3小时后空冷。
进一步地，所述步骤b中粗加工到到零件图纸需要的尺寸时预留一定量的余量。
进一步地，所述预留的余量为单边余量3mm。
进一步地，所述步骤c中根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间是按照所述毛坯最厚截面尺寸1.5min/mm计算保温时间。
本发明提供的一种泵用20Cr13中段的调质工艺，通过预热处理退火、粗加工、最终热处理调质淬火、重新加热到650℃回火的工艺步骤实现其调质工艺，其中在调质加热时降低了加热温度，淬火介质使用水，节约了加热能耗，淬火介质由传统的油改为水，节约了介质成本。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明将泵用20Cr13马氏体不锈钢的调质工艺的淬火介质由传统的油改为水，降低了工艺成本，通过控制泵用20Cr13马氏体不锈钢的加热温度和加热速度以及淬火速度，使其显微组织与传统的油淬的20Cr13马氏体不锈钢无明显变化，经破坏本体取拉伸和冲击试样，用万能材料试验机和冲击试验机对试样进行检验，抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击功均符合技术要求。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种泵用20Cr13中段的调质工艺的流程示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的一种泵用20Cr13中段的调质工艺的流程示意图。如图1所示，本发明提供了一种泵用20Cr13中段的调质工艺，包括以下步骤：
a、预热处理退火，将锻造好的20Cr13中段毛坯，装入热处理炉，以小于120℃/小时的速度加热到820℃，保温6小时，炉冷到600℃以下出炉空冷；
b、粗加工，将20Cr13中段毛坯粗加工到零件图纸需要的尺寸；
c、最终热处理调质淬火，将粗加工好的20Cr13中段毛坯以小于120℃/小时的速度加热到980℃，根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间，随后吊出水冷到500～600℃，然后出水风冷到室温；
d、重新加热到650℃回火，保温3小时后空冷。
具体地，传统的20Cr13的淬火温度一般为980～1050℃，取980℃加热油淬时硬度要明显低于1050℃加热油淬，980℃油淬后硬度为45～50HRC，1050℃油淬后硬度要高2HRC。但1050℃淬火后得到的组织晶粒较粗，脆性大。而在步骤a中预热处理退火的温度为820℃，保温6小时，其温度低于正常的20Cr13的淬火温度，节约了加热能耗。
在所述步骤b中粗加工到到零件图纸需要的尺寸时预留一定量的余量。在一个优选的实施方式中所述预留的余量为单边余量3mm。
在所述步骤c中根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间是按照所述毛坯最厚截面尺寸1.5min/mm计算保温时间。
采用上述一种泵用20Cr13中段的调质工艺，通过预热处理退火、粗加工、最终热处理调质淬火、重新加热到650℃回火的工艺步骤实现其调质工艺，其中在调质加热时降低了加热温度，淬火介质使用水，其可以得到的20Cr13马氏体不锈钢的机械性能:抗拉强度Rm:800～950MPa，屈服强度Rp0.2≥600MPa，延伸率A≥12％，冲击功Akv≥20J。能够满足泵用20Cr13中段对其材料机械性能的要求，其显微组织结构也未与传统的油作为淬火介质的20Cr13的调质工艺后的显微组织结构有明显差异。
与现有技术相比，本发明将泵用20Cr13马氏体不锈钢的调质工艺的淬火介质由传统的油改为水，降低了工艺成本，通过控制泵用20Cr13马氏体不锈钢的加热温度和加热速度以及淬火速度，使其显微组织与传统的油淬的20Cr13马氏体不锈钢无明显变化，经破坏本体取拉伸和冲击试样，用万能材料试验机和冲击试验机对试样进行检验，抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击功均符合技术要求。
本发明提供的一种泵用20Cr13中段的调质工艺，通过预热处理退火、粗加工、最终热处理调质淬火、重新加热到650℃回火的工艺步骤实现其调质工艺，其中在调质加热时降低了加热温度，淬火介质使用水，节约了加热能耗，淬火介质由传统的油改为水，节约了介质成本。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (4)

1.一种泵用20Cr13中段的调质工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、预热处理退火，将锻造好的20Cr13中段毛坯，装入热处理炉，以小于120℃/小时的速度加热到820℃，保温6小时，炉冷到600℃以下出炉空冷；
b、粗加工，将20Cr13中段毛坯粗加工到零件图纸需要的尺寸；
c、最终热处理调质淬火，将粗加工好的20Cr13中段毛坯以小于120℃/小时的速度加热到980℃，根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间，随后吊出水冷到500～600℃，然后出水风冷到室温；
d、重新加热到650℃回火，保温3小时后空冷。
2.根据权利要求1所述的调质工艺，其特征在于，所述步骤b中粗加工到到零件图纸需要的尺寸时预留一定量的余量。
3.根据权利要求2所述的调质工艺，其特征在于，所述预留的余量为单边余量3mm。
4.根据权利要求1所述的调质工艺，其特征在于，所述步骤c中根据所述毛坯的最厚截面尺寸计算保温时间是按照所述毛坯最厚截面尺寸1.5min/mm计算保温时间。
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