CN115747670B - 一种适用于常规设备的nak80棒材精整热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺，适用于硬度要求在HRC38～42之间的NAK80棒材的轧制、精整（矫直、热处理），规格16～140mm，设备有：普通6辊矫直机、常规热处理炉，温度控制在正负20℃范围内。采用此方法加热、轧制后的棒材，经过200～350℃的带温矫直，采用6.5的方式装炉，采用“多级保温”，温度为530℃ 10小时的工艺预硬，300℃ 4～6小时的工艺回火后，可以获得的洛式硬度值处于40～42的NAK80棒材。棒材无低倍缺陷，夹杂物处于0～0.5级。
Description
技术领域
本发明涉及棒材精整热处理工艺领域，尤其涉及一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺。
背景技术
NAK8是预硬塑胶模具钢。出厂硬度可以达到HRC37～43。有很好的抛光性能与雕饰性，放电加工性能，使用在镜面抛光模具，防灰尘，电视机滤光板，化妆品盒，精密皱纹加工模具，办公自动化设备，汽车零件放电加工模具，厚度不大于2mm薄板材，高效落料模，冲载模及压印模，各种剪刀，镶嵌刀片，木工刀片， 螺纹轧制模和耐磨滑块，冷镦模具，热固树脂成型模，深拉成型模，冷挤压模具。奥氏体不锈钢作为不锈钢棒材中产量最大的品种之一，具有较高的Cr、Ni、Mo元素在室温条件下为的稳定奥氏体组织，加热时不发生相变，耐腐蚀性能优于马氏体不锈钢，可广泛用于螺丝标准件、耐蚀结构件、智能移动设备的结构件等材料加工应用领域。
NAK80的常规处理方法是热轧后固溶-预硬-回火-矫直-车削-探伤，本专利通过控制热轧参数，达到固溶后的力学性能和组织。
NAK80热轧后矫直时矫直机压力大，压轮压力和角度难调整，且矫后放置4小时会变弯。设备需承受很大负荷，实际生产中经常出现设备负荷过大报警或棒材断裂，压力较小时棒材矫后回弹。本专利通过带温矫直解决设备变形抗力大和回弹问题。
NAK80预硬温度“窗口”很窄，热处理炉的温度控制范围大于工艺要求的控制范围。大生产中经常出现预硬后硬度忽高忽低，命中率低的问题。本专利主要解决的是使用普通精度的热处理炉做出合格硬度的NAK80，通过改变热处理温度，保温时间，增加保温“台阶”使材料的均匀性得到保障。
NAK80的常规精整工艺流程是：预硬-回火-矫直-车削-探伤。但本专利通过改变装炉方式，将工艺流程改为矫直-预硬-回火-车削-探伤。主要目的是：降低矫直机的负荷，避免过度弯曲的棒材矫直时断裂。
本发明公开了一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺，适用于硬度要求在HRC38～42之间的NAK80棒材的轧制、精整（矫直、热处理），规格16～140mm，使用的设备有：普通6辊矫直机、常规热处理炉，温度控制在正负20℃范围内。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺，NAK80棒材化学成分百分比为：C：0.10～0.20，Si≤0.45，Mn：1.40～2.00，P≤0.015，S≤0.005，Ni：2.90～3.40，Mo：0.20～0.50，Cu：0.80～1.20，Al：0.70～1.30，其余为Fe与不可避免的杂质。
一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺，包括以下步骤：步骤一：坯料准备：原料尺寸及其表面要求：使用铸坯横截面尺寸为长度：180～225mm，宽度：180～225mm的矩形坯，坯料表面无影响棒材加工使用的缺陷存在，有表面缺陷必须清除干净；步骤二：坯料加热：加热段温度950～1100℃，均热段温度1030～1200℃；步骤三：棒材热轧：开轧温度范围950～1150℃，6道次粗轧机轧制，4道次中轧机轧制，不同的规格选择不同的机架；棒材高速热轧的温度控制要求：棒材热轧过程中轧件的温度控制范围1000～1150℃，终轧温度控制在950～1100℃；步骤四：棒材在线冷却：空冷；步骤五：棒材轧后冷却到200～350℃之间再矫直，注意带温矫直；步骤六：棒材热处理时，支垫间距不得超过棒材直径的50倍，端部支出不得超过棒材直径的10倍，铺装2～3层，每层支垫位置在同一垂线上；
步骤七：热处理曲线：常温提温至300～350℃时，保温3～6小时，再以<50℃/ h的速率提温至400～450℃，保温3～6小时，再以<50℃/ h的速率提温510～530℃，保温8～12小时，然后空冷；510～530℃的保温时为直径的1/8～1/10小时。
本发明的有益效果是：采用此方法可以解决NAK80棒材不能在普通热处理（温度偏差为±20℃）炉内预硬的问题，可以解决NAK80矫直断裂、变形抗力大导致矫直机过载或损坏的问题，可以解决矫直后回弹的问题，可以解决NAK80热处理后棒材弯曲无法矫直的问题，可以避免热处理后材料矫直***的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是本发明装炉垛放方式图。
图2是本发明热处理曲线图。
图3是本发明回火工艺曲线图。
具体实施方式
本发明技术方案如下：本发明适用的NAK80棒材化学成分范围为下表。
本发明适用的NAK80的棒材生产方法为：1.原料尺寸及其表面要求：使用铸坯横截面尺寸为（长度：180～225）×（宽度：180～225）mm的矩形(方)坯，坯料表面无影响棒材加工使用的缺陷存在，如有表面缺陷必须清除干净。
2.坯料加热工艺：加热段温度950～1100℃，均热段温度1030～1200℃。
3.棒材高速热轧方法：开轧温度范围950～1150℃，6道次粗轧机轧制，4道次中轧机轧制，不同的规格选择不同的机架。
4.棒材高速热轧的温度控制要求：棒材热轧过程中轧件的温度控制范围1000～1150℃；终轧温度控制在950～1100℃。
5.棒材在线冷却：空冷。
6.棒材轧后冷却到200～～350℃之间再矫直，注意带温矫直。
7.棒材热处理时，支垫间距不得超过棒材直径的50倍，端部支出不得超过棒材直径的10倍。铺装2～3层，每层支垫位置在同一垂线上。
8.热处理曲线是：常温提温至300～350℃时，保温4小时，再以<50℃/ h的速率提温至400～450℃，保温4小时，再以<50℃/ h的速率提温510～530℃，保温8～12小时，然后空冷。510～530℃的保温时为直径的1/8～1/10小时。
实施例一
本实施例用于Φ100mm规格的NAK80棒材的热轧方法。
1、棒材熔炼分析的实际成分为下表。
2、坯料准备
铸坯横截面尺寸为220×220mm的方坯，表面进行修磨，确保无任何肉眼可见缺陷。
3、坯料加热
坯料加热工艺：加热段温度1200℃，均热段温度1180℃。
4、棒材热轧
加热炉出炉后，坯料经高压水表面除磷，棒材高速热轧方法：开轧温度范围1100℃，开坯机轧制。
5、棒材高速热轧的温度控制要求：棒材热轧过程中轧件的温度控制范围1000～1150℃；终轧温度控制在950～1100℃。
6、棒材在线冷却：空冷。
7、棒材轧后冷却到200～350℃之间再矫直，注意带温矫直。
8、棒材热处理装炉时，每支棒材平放，不得交错。尤其是最下面一层，每支都有支垫，不得悬空。预硬处理时，平铺的棒材，不得悬空。回火处理不要求。端部支出不得超过800mm。铺装3层，每层支垫位置在同一垂线上。
9、垛放方式如图1。
热处理曲线如图2。
回火工艺曲线如图3。
10、棒材质量
上述方法热轧的NAK80表面硬度HRC为41.0、42.0、40.5、40.5、41、40.5、41.5、40.5、41，均值为40.94，极差为1.16，符合标准要求，且波动小。
锭形偏析：0级；中心疏松：0.5级；低倍缺陷：无缺陷；非金属夹杂物：0～0.5级。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
实施例二
本实施例用于Φ120mm规格的NAK80棒材的热轧方法。
1、棒材熔炼分析的实际成分为下表。
2、坯料准备
铸坯横截面尺寸为220×220mm的方坯，表面进行修磨，确保无任何肉眼可见缺陷。
3、坯料加热
坯料加热工艺：加热段温度1200℃，均热段温度1180℃。
4、棒材热轧
加热炉出炉后，坯料经高压水表面除磷，棒材高速热轧方法：开轧温度范围1100℃，开坯机轧制。
5、棒材高速热轧的温度控制要求：棒材热轧过程中轧件的温度控制范围1100℃；终轧温度控制在≥950℃。
6、棒材在线冷却：空冷。
7、棒材轧后冷却到200～350℃之间再矫直，注意带温矫直。
8、棒材热处理装炉时，每支棒材平放，不得交错。尤其是最下面一层，每支都有支垫，不得悬空。预硬处理时，平铺的棒材，不得悬空。回火处理不要求。端部支出不得超过800mm。铺装3层，每层支垫位置在同一垂线上。
9、垛放方式如图1。
热处理曲线如图2。
回火工艺曲线如图3。
10、棒材质量
上述方法热轧的NAK80表面硬度HRC为41.0、41.0、41.5、40.5、41.0、40.5、40.5、40.5、40.0，均值为40.72，极差为1.15，符合标准要求，且波动小。
锭形偏析：0级；中心疏松：0.5级；低倍缺陷：无缺陷；非金属夹杂物：0～0.5级。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (1)
1.一种适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺，其特征在于：NAK80棒材化学成分百分比为：C：0.10～0.20，Si≤0.45，Mn：1.40～2.00，P≤0.015，S≤0.005，Ni：2.90～3.40，Mo：0.20～0.50，Cu：0.80～1.20，Al：0.70～1.30，其余为Fe与不可避免的杂质；NAK80棒材的直径为100mm或120mm；
所述的适用于常规设备的NAK80棒材精整热处理工艺，包括以下步骤：
步骤一：坯料准备：原料尺寸及其表面要求：使用铸坯横截面尺寸为长度：180～225mm，宽度：180～225mm的矩形坯，坯料表面无影响棒材加工使用的缺陷存在，有表面缺陷必须清除干净；
步骤二：坯料加热：加热段温度950～1100℃，均热段温度1030～1200℃；
步骤三：棒材热轧：开轧温度范围950～1150℃，6道次粗轧机轧制，4道次中轧机轧制，不同的规格选择不同的机架；棒材高速热轧的温度控制要求：棒材热轧过程中轧件的温度控制范围1000～1150℃，终轧温度控制在950～1100℃；
步骤四：棒材在线冷却：空冷；
步骤五：棒材轧后冷却到200～350℃之间再矫直，注意带温矫直；
步骤六：棒材热处理时，支垫间距不得超过棒材直径的50倍，端部支出不得超过棒材直径的10倍，铺装2～3层，每层支垫位置在同一垂线上；
步骤七：热处理曲线：常温提温至300～350℃时，保温3～6小时，再以<50℃/ h的速率提温至400～450℃，保温3～6小时，再以<50℃/ h的速率提温510～530℃，保温8～12小时，然后空冷。
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