[发明专利]一种提高Q345低合金结构钢综合性能的热处理工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种结构钢的热处理方法，具体涉及一种提高Q345低合金结构钢综合性能的热处理工艺，尤其是指用于挂车，载货汽车，工程机械，矿山机械等车辆的车轴轴梁管和其他重要零部件的低合金结构钢。

背景技术

Q345低合金结构钢国内一般在热轧，正火或退火状态下使用，材料机械性能相对较低，材料屈服强度约345MPa。其化学性能和力学成分如表1，表2所示：

表1 Q345低合金结构钢的化学成分%（GB/T1591-1994）：

表2 Q345低合金结构钢的力学性能（正火状态）（GB/T1591-1994）：

挂车，载货汽车，工程机械，矿山机械等车辆车轴的轴梁管作为重要零部件，一般是由Q345低合金结构钢制造，在运行过程中要求承受重载，冲击和振动，要求抗拉、抗弯、抗扭强度高，以及疲劳强度高、疲劳寿命长。因而未经过特殊热处理工艺的低合金结构钢，不能满足使用要求。

发明内容

本发明的目的提供一种可以显著提高Q345低合金结构钢的综合性能热处理工艺，针对国内现有技术水平生产的低合金结构钢，其机械性能不能满足用于制造承受高强度高疲劳使用寿命的机械零件。

本发明的目的是这样实现的：一种提高低合金结构钢综合性能的热处理工艺，包含以下工艺步骤：

（1）淬火：空炉预热到860℃~920℃后稳定一段时间，然后将低合金结构钢放入炉中，加热至860℃~920℃后保温一段时间后，立即水冷至室温；

（2）回火：炉温预热到550℃~650℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉中加热至550℃~650℃，保温一段时间后取出在空气中冷却。

上述热处理工艺中淬火和回火时间间隔不超过60分钟。

上述热处理工艺步骤（1）中炉温升到860℃~920℃后的稳定时间以20~60分钟为佳。

上述热处理工艺步骤（1）中低合金结构钢的淬火保温时间为40~50分钟。

上述热处理工艺步骤（2）中低合金结构钢的回火保温时间为40~50分钟。

本发明的工艺与现有技术相比，具有下述优点：按本发明的热处理工艺对低合金结构钢Q345进行热处理，其机械性能显著提高，抗拉强度大于510MPa，屈服强度Rp0.2大于450MPa，冲击值（-20度夏比冲击值）大于70J，延伸率δ_s（%）大于20。与现有的热处理技术相比，屈服强度提高30%以上，冲击值提高50%以上，因而可以用来制造要求具有高强度、高疲劳强度的零件，如汽车车轴轴梁管等重要零部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

本发明所述提高低合金结构钢综合性能的热处理工艺，包含以下工艺步骤：

（1）淬火：空炉预热到860℃~920℃后稳定一段时间，然后将低合金结构钢放入炉中，加热至860℃~920℃后保温一段时间后，立即水冷至室温；

（2）回火：炉温预热到550℃~650℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉中加热至550℃~650℃，保温一段时间后取出在空气中冷却。

上述热处理工艺中淬火和回火时间间隔不超过60分钟。

上述热处理工艺步骤（1）中炉温升到860℃~920℃后的稳定时间以20~60分钟为佳。

上述热处理工艺步骤（1）中低合金结构钢的淬火保温时间为40~50分钟。

上述热处理工艺步骤（2）中低合金结构钢的回火保温时间为40~50分钟。

实施例1

1.材料：低合金结构钢Q345管材

2.热处理工艺：（1）淬火：空炉预热到860℃后稳定40分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至860℃后保温40分钟，立即水冷至室温；（2）回火：炉温预热到580℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至580℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。

实施例2

1.材料：低合金结构钢Q345管材

2.热处理工艺：（1）淬火：空炉预热到880℃后稳定40分钟后，将低合金结构钢放入炉中，加热至880℃后保温40分钟，立即水冷至室温；（2）回火：炉温预热到570℃后，将经淬火的低合金结构钢放入炉内加热至570℃，保温50分钟后取出在空气中冷却，淬火和回火时间间隔不超过60分钟。性能测试数据见表3。

实施例3

1.材料：低合金结构钢Q345管材