[发明专利]30CrMnSiA合金结构钢的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理工艺，尤其是30CrMnSiA合金结构钢的热处理工艺。

背景技术

30CrMnSiA「30CrMnSiA属中碳调质钢，强度高，焊接性能较差。按照国家标准：GB/T 3077-1988 ，其化学成分：碳C：0.28～0.34、硅Si：0.90～1.20、锰Mn：0.80～1.10、硫S：允许残余含量≤0.025、磷P：允许残余含量≤0.025、铬Cr：0.80～1.10、镍Ni：允许残余含量≤0.030、铜Cu：允许残余含量≤0.025；力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)、屈服强度σs (MPa)：≥835(85)、伸长率δ5 (%)：≥10、断面收缩率ψ (%)：≥45、冲击功Akv (J)：≥39、冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥49(5)、硬度：≤229HB；热处理规范：淬火880℃，油冷；回火540℃，水冷、油冷。」这种合金材料主要用于汽车、飞机等各种特殊耐磨零配件。由于目前航天航空材料应用中对合金材料的性能要求越来越高，按照现有的热处理方法，由于对30CrMnSiA合金结构钢的热处理方法温度控制不到位，加工后的零件有损伤，无法达到要求的硬度。

发明内容

本发明是为了克服现有技术所存在的缺陷而提出的，其目的是提供一种规范的30CrMnSiA合金结构钢的热处理工艺。

本发明解决其技术问题所采用的主要技术方案是：

一、采用真空淬火的方法，在真空冷却室淬火时必须开淬火油搅拌装置，淬火后的零件应将真空淬火油用干净的回丝或布擦干净，进行检验和负温处理。

二、在热处理过程中控制好以下参数：

1、真空淬火：装炉温度≤150，加温时间40min,保温温度890~900℃，保温时间105min,真空淬火油中快冷20分钟后取出，真空度（2~5）×10ˉ1pa。

2、负温处理：加热温度≤-45，保温温度-60~-80℃，保温时间120min,在炉内或在空气中恢复到室温。

3、真空回火：加热温度≤150，加温时间20min ,保温温度460±10℃，保温时间240min,真空淬火油中快冷20分钟取出，真空度（2~5）×10ˉ1pa。

三、在产品检验时，测量硬度处在零件外圆的加强筋处，热处理最后检验合格按有关规定涂防锈油后装入专用箱内转入下道工序。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：提供一种更加适合30CrMnSiA合金结构钢特性的真空热处理工艺，工件表面光亮净化，微观结构更为致密，且达到了工件所要求的硬度要求，在保证不产生过大的热处理变形的情况下，通过大量的试验，最终确定合理的预热时间，预热温度，更大程度上节约能源和提高生产效率。

具体实施方式

本发明的具体工艺过程为：

（1）准备：零件盒工装用汽油擦洗干净烘干或者晾干，零件垂直放置，装入专用的料框，用去锌的铁丝固定。

（2）真空淬火：装炉温度≤150，加温时间40min,保温温度890~900℃，保温时间105min,真空淬火油中快冷20分钟后取出，真空度（2~5）×10ˉ1pa。

（3）检验：检验操作过程，容许有轻微氧化色，零件无损伤，硬度≥50HRC(用表面洛式载荷30KG，换算HRC)。

（4）负温处理：加热温度≤-45，保温温度-60~-80℃，保温时间120min,在炉内或在空气中恢复到室温。

（5）真空回火：加热温度≤150，加温时间20min ,保温温度460±10℃，保温时间240min,真空淬火油中快冷20分钟取出，真空度（2~5）×10ˉ1pa。

（6）检验：检验操作过程，允许有轻微氧化色，零件无损伤，硬度38~42HRC(用表面洛式载荷30KG，换算HRC)。