[发明专利]船用集装箱锁具材料及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料及其热处理工艺，特别是应用于船用集装箱锁具。

背景技术

材料，例如合金钢，的强度、硬度、塑性和韧性通常是一个矛盾的统一体。选择合理的合金成分和含量以达到优选的合金材料，一直是行业中努力的方向。针对船用集装箱锁具的特殊工作要求，选择合理的强度、硬度和塑性和韧性材料就是本领域中所要解决的技术问题。

现有技术中采用42CrMo材料并同时加以相应的热处理工艺，以作为船用集装箱锁具的材料。其中热处理包括：

一、正火：网带炉中、正火温度900℃±10℃、保温时间120分钟后空气冷却；

二、淬火：网带炉中、淬火温度890℃±10℃、保温时间120分钟后油冷却；

三、回火：网带炉中、回火温度630℃±10℃、保温时间180分钟后水冷却。

但现有技术中的材料及其相应的热处理工艺仍具有不足。例如，现有材料42CrMo采用的是具有贵重金属的合金钢，其材料成本较高；同时，热处理过程中，特别是淬火后，其弯晶马氏体量开始增多，且塑性、韧性较差；再者，热处理中的工艺较为复杂、成本高同时热处理易产生较多的环境污染。以上技术问题均有待新的技术对其进行解决。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型船用集装箱锁具材料及其热处理工艺，其中所述材料为25CrMnSi。同时其热处理包括：

一、正火：温度920℃±10℃、保温时间120分钟后空气冷却；

二、淬火：温度880℃±10℃、保温时间180分钟后水冷却；

三、回火：温度610℃±10℃、保温时间180分钟后空气冷却。

采用上述技术后所获得的材料，其抗拉强度满足：850MPa，屈服强度满足：700MPa，硬度HB：240-280，满足船用集装箱锁具材料的机械要求的同时，具有金属成本低、良好适宜的强度、硬度、塑性和韧性、以及热处理工艺设备简单、操作方便、环境污染小的特点。

具体实施方式

为解决上述技术问题，本发明提供一种与新型船用集装箱锁具材料及其热处理工艺，其中所述材料为25CrMnSi。该材料避免了现有技术中的较为昂贵的合金金属元素的使用，使得金属成本降低。同时，本技术25CrMnSi作为低碳钢(碳含量小于等于0.30％)、低合金钢淬火后组织以马氏体为主，能够保证在具有现有技术的强度和硬度的前提下，同时具备高塑、韧性。而现有技术的42CrMo的碳含量大于0.30％，在淬火后，弯晶马氏体量开始增多，且在相同的强度、硬度条件下塑性、韧性较差。因此本技术25CrMnSi材料的使用即保证了机械性能的要求，也达到了降低金属成本，以及后续热处理成本的目的。

同时优选的、与上述本技术25CrMnSi相对应的热处理工艺包括：

一、正火：煤气发生炉中，温度920℃±10℃、保温时间120分钟后空气冷却；

二、淬火：网带炉中，温度880℃±10℃、保温时间180分钟后水冷却；

三、回火：井式炉中，温度610℃±10℃、保温时间180分钟后空冷却。

从上述热处理工艺可知，在本技术25CrMnSi中的正火阶段，采用了高于现有技术42CrMo的正火温度，其有效的结果是改变铸件内部树枝状结晶，细化晶粒，得到较为改善和提高的机械性能。

同时在本技术中淬火采用水冷、回火空气冷却这些不仅相对现有技术成本低，同时也最大程度的避免了环境污染，同时相应的处理过程简单优化、设备成本低。

采用上述技术后所获得的材料，其抗拉强度满足：850MPa，屈服强度满足：700MPa，硬度HB：240-280，满足船用集装箱锁具材料的机械要求的同时，具有金属成本低、良好适宜的强度、硬度、塑性和韧性、以及热处理工艺设备简单、操作方便、环境污染小的特点。

本发明中所揭示的实施例，将通过权利要求得到体现和保护，任何根据本发明中所得到的启示，均落入本发明所保护的范围之中。