CN107974544A - 杯形锻件的井式炉热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种35钢的杯形锻件的井式炉热处理工艺,将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃均保温，并采用快冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下50～100℃冷却结束；将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃均保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，当锻件内外壁表面终冷温度达到100℃以下时冷却结束；在马氏体转变开始温度以下30～70℃进行预热保温，以30～60℃/h升温至高温回火区进行均保温，保温结束后出炉空冷,本发明较好的解决了35钢杯形锻件采用常规热处理工艺后杯内壁硬度偏低的质量问题。

Description

杯形锻件的井式炉热处理工艺
技术领域
本发明属于钢铁材料制造工艺控制领域，尤其涉及一种35钢的杯形锻件的井式炉热处理工艺。
背景技术
目前对于35钢杯形锻件常规的热处理生产方法是：将锻件垂直放置在井式炉内进行加热，保温结束后将锻件快速转入水槽中进行冷却，结束后转入回火炉进行高温回火。按此工艺执行后，锻件表面硬度合格，但杯内壁硬度偏低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺点而提供一种实现35钢的杯形锻件内外壁硬度均匀的杯形锻件的井式炉热处理工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：一种杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：
步骤1）、将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃保温，并采用快冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下50～100℃冷却结束；
步骤2）、将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，当锻件内外壁表面终冷温度达到100℃以下时冷却结束；
步骤3）、在马氏体转变开始温度以下30～70℃进行预热保温，以30～60℃/h升温至高温回火区进行保温，保温结束后出炉空冷。
所述步骤1）中锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上70～90℃保温，并采用快冷为风冷和雾冷。
所述步骤2）中锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上60～80℃保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却介质为水，冷却介质初始温度为20～30℃，冷却管温度与冷却介质初始温度相同，锻件内外壁表面终冷温度达到50～80℃时冷却结束。
所述步骤3）以40～50℃/h升温至高温回火区进行保温，保温结束后出炉空冷至室温。
所述杯形锻件为35钢，35钢为碳质量百分比为0.34～0.36%、锰质量百分比为0.7～0.8%的中碳优质结构钢。
所述杯形件为电炉锭锻件。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃均保温，改善碳偏析，均匀组织；采用快冷，冷却至马氏体转变开始温度以下50～100℃，通过快冷防止出现粗大珠光体和铁素体；将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃均保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，当锻件内外壁表面终冷温度达到100℃以下时冷却结束，使内外壁冷却速度同步，组织均匀；在马氏体转变开始温度以下30～70℃进行预热保温，以30～60℃/h升温至高温回火区进行均保温，保温结束后出炉空冷，预热和慢速升温避免锻件不规则部位因热应力和组织应力叠加而开裂，高温回火保温促使马氏体转变为回火索氏体，获得良好的综合力学性能。
附图说明
图1为本发明的具体热处理工艺图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步阐述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
一种杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：
步骤1：将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃均保温，并采用快冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下50～100℃冷却结束；
步骤2：将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃均保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，当锻件内外壁表面终冷温度达到100℃以下时冷却结束；
步骤3：在马氏体转变开始温度以下30～70℃进行预热保温，以30～60℃/h升温至高温回火区进行均保温，保温结束后出炉空冷。
优选地，所述步骤1中锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上70～90℃均保温，快冷为风冷和雾冷。
优选地，所述步骤2中锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上60～80℃均保温，冷却介质为水，冷却介质初始温度为20～30℃，冷却管温度与冷却介质初始温度相同，锻件内外壁表面终冷温度达到50～80℃时冷却结束。
优选地，所述步骤3以40～50℃/h升温至高温回火区进行保温，保温结束后出炉空冷至室温。
优选地，所述35钢为碳质量百分比为0.34～0.36%、锰质量百分比为0.7～0.8%的中碳优质结构钢。
优选地，所述杯形件为电炉锭锻件。
实施例1：一种35钢杯形锻件的井式炉热处理工艺，该锻件规格为φ380/φ280mm×1500mm+φ200mm×800mm+φ300mm×300mm，化学成分质量百分比为：C：0.35%，Si:0.25%，Mn:0.75%，余量为Fe及其它不可避免的杂质，采用电炉锭。
将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上80℃均保温，并采用雾冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下80℃冷却结束；将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上70℃均保温，保温结束后放入水中连续冷却，初始水温为25℃，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，冷却管温度为25℃，当锻件内外壁表面终冷温度达到60℃时冷却结束；在马氏体转变开始温度以下50℃进行预热保温，以45℃/h升温至590℃进行保温，保温结束后出炉空冷。
采用上述工艺生产的35钢杯形锻件，调质后超声波探伤全部合格，强度达到600Mpa以上，冲击达到45J以上，内外壁硬度均匀分布在HB198～223之间。
实施例2：一种35钢杯形锻件的井式炉热处理工艺，该锻件规格为φ320/φ260mm×1200mm+φ150mm×500mm+φ250mm×200mm，化学成分质量百分比为：C：0.34%，Si:0.28%，Mn:0.70%，余量为Fe及其它不可避免的杂质，采用电炉锭。
将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上70℃均保温，并采用风冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下50℃冷却结束；将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上60℃均保温，保温结束后放入水中连续冷却，初始水温为30℃，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，冷却管温度为30℃，当锻件内外壁表面终冷温度达到80℃时冷却结束；在马氏体转变开始温度以下30℃进行预热保温，以50℃/h升温至600℃进行保温，保温结束后出炉空冷。
采用上述工艺生产的35钢杯形锻件，调质后超声波探伤全部合格，强度达到600Mpa以上，冲击达到45J以上，内外壁硬度均匀分布在HB198～223之间。
实施例3：一种35钢杯形锻件的井式炉热处理工艺，该锻件规格为φ450/φ300mm×1800mm+φ250mm×800mm+φ350mm×300mm，化学成分质量百分比为：C：0.36%，Si:0.28%，Mn:0.80%，余量为Fe及其它不可避免的杂质，采用电炉锭。
将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上90℃均保温，并采用雾冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下100℃冷却结束；将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上80℃均保温，保温结束后放入水中连续冷却，初始水温为20℃，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，冷却管温度为20℃，当锻件内外壁表面终冷温度达到50℃时冷却结束；在马氏体转变开始温度以下70℃进行预热保温，以40℃/h升温至580℃进行保温，保温结束后出炉空冷。
采用上述工艺生产的35钢杯形锻件，调质后超声波探伤全部合格，强度达到600Mpa以上，冲击达到45J以上，内外壁硬度均匀分布在HB198～223之间。

Claims (6)

1.一种杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：
步骤1）、将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃保温，并采用快冷，当锻件表面终冷温度为马氏体转变开始温度以下50～100℃冷却结束；
步骤2）、将锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上50～90℃保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却过程中在杯口内壁接入冷却管，当锻件内外壁表面终冷温度达到100℃以下时冷却结束；
步骤3）、在马氏体转变开始温度以下30～70℃进行预热保温，以30～60℃/h升温至高温回火区进行保温，保温结束后出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：所述步骤1）中锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上70～90℃保温，并采用快冷为风冷和雾冷。
3.根据权利要求1所述的杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：所述步骤2）中锻件全功率升温至完全奥氏体化温度以上60～80℃保温，保温结束后放入冷却介质中连续冷却，冷却介质为水，冷却介质初始温度为20～30℃，冷却管温度与冷却介质初始温度相同，锻件内外壁表面终冷温度达到50～80℃时冷却结束。
4.根据权利要求1所述的杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：所述步骤3）以40～50℃/h升温至高温回火区进行保温，保温结束后出炉空冷至室温。
5.根据权利要求1所述的杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：所述杯形锻件为35钢，35钢为碳质量百分比为0.34～0.36%、锰质量百分比为0.7～0.8%的中碳优质结构钢。
6.根据权利要求1所述的杯形锻件井式炉热处理工艺，其特征在于：所述杯形件为电炉锭锻件。
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