CN108060438A - 一种高强度合金钢的煅后处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高强度合金钢加工技术领域，具体涉及一种高强度合金钢的煅后处理方法，包括在合金钢表面电沉积纳米级锌镀层和在步进梁式加热炉内加热处理。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中在合金钢表面沉积锌镀层，在保护气氛下热处理，使所得锌镀层结晶致密，能避免被氧化的同时能够有效防止脱碳，利用步进梁式加热炉和马弗炉进行回火，简化了热处理过程，缩短了热处理周期，有利于改善高强度合金钢的综合机械性能。

Description

一种高强度合金钢的煅后处理方法
技术领域
本发明属于高强度合金钢加工技术领域，具体涉及一种高强度合金钢的煅后处理方法。
背景技术
34CrNi3Mo合金钢是机械制造行业中应用十分广泛的高强度合金钢之一，其综合机械性能较好，具有良好的塑性、韧性、耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性，较高的回火稳定性与较宽的回火温度范围，以及良好的冷热加工性能，因此，34CrNi3Mo合金钢主要用于齿轮轴等零部件，且特别适用于大截面、高负荷和承受冲击载荷的重要锻件；传统的齿轮轴的制作方法包括锻造加工工序、锻后的热处理工序、机械加工工序以及调质处理工序等，但是，在实际生产过程中，退火热处理时间较长，可能会导致工件表面氧化脱碳，影响后续调质处理工序的效果，使工件表面硬度较高，影响工件的综合力学性能，无法满足使用要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高强度合金钢的煅后处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种高强度合金钢的煅后处理方法，包括以下内容：
（1）在合金钢表面电沉积纳米级锌镀层，得到厚度为10-20μm的锌镀层，所述锌镀层的电镀温度为26-30℃，完成后在保护气氛中加热至950-1050℃，保温35-45分钟，控制冷却速度为40℃/小时，控制冷却至120℃出炉；
镀液组分包括七水硫酸锌140-240g/L、七水硫酸钴40-80g/L、硫酸钠25-35g/L；
（2）在步进梁式加热炉内加热至均热段炉温1150-1180℃，保温2-4小时，快速冷却后然后在设定温度为200℃的马弗炉中回火30分钟，然后冷却至室温，即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述保护气氛为氨分解保护气氛、纯氮气或纯氩气中的任意一种。
作为对上述方案的进一步改进，所述步进梁式加热炉加热分为预热段、一加段、二加段和均热段，所述预热段温度为500-600℃，一加段炉温为780-820℃，二加段炉温为900-940℃，均热段炉温为1150-1180℃。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中的快速冷却为采用质量浓度为24-28%的盐水以200-240℃/s的速度冷却。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中在合金钢表面沉积锌镀层，在保护气氛下热处理，使所得锌镀层结晶致密，能避免被氧化的同时能够有效防止脱碳，利用步进梁式加热炉和马弗炉进行回火，简化了热处理过程，缩短了热处理周期，有利于改善高强度合金钢的综合机械性能。
具体实施方式
实施例1
一种高强度合金钢的煅后处理方法，包括以下内容：
（1）在合金钢表面电沉积纳米级锌镀层，得到厚度为15μm的锌镀层，所述锌镀层的电镀温度为28℃，完成后在保护气氛中加热至1000℃，保温40分钟，控制冷却速度为40℃/小时，控制冷却至120℃出炉；
镀液组分包括七水硫酸锌190g/L、七水硫酸钴60g/L、硫酸钠30g/L；
（2）在步进梁式加热炉内加热至均热段炉温1165℃，保温3小时，快速冷却后然后在设定温度为200℃的马弗炉中回火30分钟，然后冷却至室温，即得。
其中，所述保护气氛为氨分解保护气氛；所述步进梁式加热炉加热分为预热段、一加段、二加段和均热段，所述预热段温度为550℃，一加段炉温为800℃，二加段炉温为920℃，均热段炉温为1165℃；所述步骤（2）中的快速冷却为采用质量浓度为26%的盐水以220℃/s的速度冷却。
本发明中处理后的产品屈服强度为1146MPa，抗拉强度为1108MPa，延伸率为16.4%，断面收缩率为55%，硬度为339HB。
实施例2
一种高强度合金钢的煅后处理方法，包括以下内容：
（1）在合金钢表面电沉积纳米级锌镀层，得到厚度为20μm的锌镀层，所述锌镀层的电镀温度为26℃，完成后在保护气氛中加热至1050℃，保温35分钟，控制冷却速度为40℃/小时，控制冷却至120℃出炉；
镀液组分包括七水硫酸锌140g/L、七水硫酸钴80g/L、硫酸钠25g/L；
（2）在步进梁式加热炉内加热至均热段炉温1150℃，保温4小时，快速冷却后然后在设定温度为200℃的马弗炉中回火30分钟，然后冷却至室温，即得。
其中，所述保护气氛为纯氮气；所述步进梁式加热炉加热分为预热段、一加段、二加段和均热段，所述预热段温度为500℃，一加段炉温为820℃，二加段炉温为940℃，均热段炉温为1150℃；所述步骤（2）中的快速冷却为采用质量浓度为28%的盐水以240℃/s的速度冷却。
本发明中处理后的产品屈服强度为1142MPa，抗拉强度为1105MPa，延伸率为16.7%，断面收缩率为52%，硬度为335HB。
实施例3
一种高强度合金钢的煅后处理方法，包括以下内容：
（1）在合金钢表面电沉积纳米级锌镀层，得到厚度为10μm的锌镀层，所述锌镀层的电镀温度为30℃，完成后在保护气氛中加热至950℃，保温45分钟，控制冷却速度为40℃/小时，控制冷却至120℃出炉；
镀液组分包括七水硫酸锌240g/L、七水硫酸钴40g/L、硫酸钠35g/L；
（2）在步进梁式加热炉内加热至均热段炉温1180℃，保温2小时，快速冷却后然后在设定温度为200℃的马弗炉中回火30分钟，然后冷却至室温，即得。
其中，所述保护气氛为纯氩气；所述步进梁式加热炉加热分为预热段、一加段、二加段和均热段，所述预热段温度为600℃，一加段炉温为780℃，二加段炉温为900℃，均热段炉温为1180℃；所述步骤（2）中的快速冷却为采用质量浓度为24%的盐水以200℃/s的速度冷却。
本发明中处理后的产品屈服强度为1147MPa，抗拉强度为1108MPa，延伸率为16.5%，断面收缩率为56%，硬度为334HB。

Claims (4)

1.一种高强度合金钢的煅后处理方法，其特征在于，包括以下内容：
（1）在合金钢表面电沉积纳米级锌镀层，得到厚度为10-20μm的锌镀层，所述锌镀层的电镀温度为26-30℃，完成后在保护气氛中加热至950-1050℃，保温35-45分钟，控制冷却速度为40℃/小时，控制冷却至120℃出炉；
镀液组分包括七水硫酸锌140-240g/L、七水硫酸钴40-80g/L、硫酸钠25-35g/L；
（2）在步进梁式加热炉内加热至均热段炉温1150-1180℃，保温2-4小时，快速冷却后然后在设定温度为200℃的马弗炉中回火30分钟，然后冷却至室温，即得。
2.如权利要求1所述一种高强度合金钢的煅后处理方法，其特征在于，所述保护气氛为氨分解保护气氛、纯氮气或纯氩气中的任意一种。
3.如权利要求1所述一种高强度合金钢的煅后处理方法，其特征在于，所述步进梁式加热炉加热分为预热段、一加段、二加段和均热段，所述预热段温度为500-600℃，一加段炉温为780-820℃，二加段炉温为900-940℃，均热段炉温为1150-1180℃。
4.如权利要求1所述一种高强度合金钢的煅后处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中的快速冷却为采用质量浓度为24-28%的盐水以200-240℃/s的速度冷却。
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