[发明专利]42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种42CrMo材料的调质处理方法，尤其涉及一种应用于大型锻件的42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法。

背景技术

42CrMo材料是一种常用的金属材料，该材料的调质处理工艺一般包括：升温，保温，淬火，高温回火等步骤，调质过程易出现如下问题：1、硬度不均匀；2、淬火易使裂纹扩展；3、组织不合格；4、综合机械性能不合格。通常对小型42CrMo材料，可采用油淬或水淬方式来提高材料性能。为了避免出现各种调质问题，大型锻件的42CrMo淬火通常采用油淬来改进其综合机械性能，而油淬要求设备和油槽水平相对较高，安全性要求较强，油的成本也较高，污染也比较大，因此采用油淬方式存在一定的局限性，在缺乏油槽类淬火条件下或者没有油性介质的条件下，调质处理工艺难以完成。而对于大型42CrMo锻件，采用水淬方式由于冷热温差易形成较大的内应力易出现冷裂等问题。因此，采用水淬空冷工艺用来替代油淬方式非常有实际意义。

通常由于油淬后对产品综合机械性能的提高不如水淬性能，因此本发明可在没有油性介质的条件下对42CrMo材料的大型锻件进行淬火并提高产品的综合机械性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，解决了在缺乏油槽、淬火油等淬火条件下工件的调质处理方案，提高了产品的综合性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，包括如下步骤：升温，保温，淬火，高温回火；所述的淬火采用水淬空冷方式，具体包括如下步骤：淬火时，水冷一定时间(一般不超过30分钟)后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到200～300℃后，再入水水冷，空冷缓冲，所述水冷和空冷经多次循环后，其工件表面返温不超过300℃稳定后即可完成淬火工序。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用水淬空冷方式，通过控制水淬和空冷的次数和时间，使组织的转变情况去接近油淬时的水平，防止由于碳含量水平较高产生内应力较大而冷裂，并使工件的综合性能得到改善，产品的内应力也可以通过进一步热处理消除。本发明解决了在缺乏油槽类淬火条件下工件的调质处理方案，提高了产品的综合性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺的温度时间示意图，包括工艺流程的简述；

图2是本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺实施例的温度时间示意图，包括工艺流程的简述。

具体实施方式

本发明的调质工艺包括：升温，保温，淬火，高温回火。42CrMo材料按传统经验淬火步骤采用油淬方式来完成组织转变，本发明采用水淬空冷方式，通过控制水淬和空冷的次数和时间，使水的淬透能力去接近油的水平，防止由于碳含量水平产生冷裂现象，并使工件的综合性能保持。如图1所示，本发明的调质工艺具体步骤包括：350℃保温，升温至650℃保温，再升温至850～860℃，保持一定时间后，水淬空冷，完成后高温回火并保持一定时间，然后降温，出炉，空冷，即完成42CrMo的调质热处理工序。其中，采用水淬空冷具体包括如下步骤：淬火时，水冷一定时间后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到一定温度后，再入水水冷。如此多次循环后，其工件返温稳定后即可完成淬火工序。本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺步骤中的时间会根据42CrMo产品的截面尺寸的改变而改变。

实施例

本实施例所采用的42CrMo产品为：产品尺寸：Φ930mm×17285mm，重量约92吨的长轴锻件，材料42CrMo。

产品成份，％