[发明专利]超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属热处理技术领域，尤其是一种超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法。

背景技术

随着我国机械行业，特别是航空、航天事业的快速发展，对高强度材料有了更高的要求。C250马氏体时效钢由于其优异的强韧性配合，受到了各国材料工作者的极大重视，有着广阔的发展前景，其进一步的开发、研制和应用势在必行。其中细化晶粒强化是提高马氏体时效钢强度、塑性和韧性的主要手段。传统细化晶粒的手段主要有固溶处理细化晶粒和形变处理细化晶粒等，形变处理工艺容易产生织构，使其性能具有方向性，影响材料在高科技产品上的应用；而简单的固溶处理细化晶粒效果有限，难以满足现代装备的要求。因此，现有的C250马氏体时效钢细化晶粒处理方法的效果还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法，它通过控制热处理工艺参数，达到更好的细化晶粒的效果，可广泛的用于C250马氏体时效钢热处理产品的生产，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法，将C250马氏体时效钢加热到700～780℃，并保温1～10分钟，然后水冷淬火至室温，实现第一次循环处理；将经过第一次循环处理的材料加热到900～960℃，并保温1～10分钟，然后水冷淬火至室温，实现第二次循环处理；通过以上两次变温循环处理，同时实现了C250马氏体时效钢晶粒的细化和均匀化。 

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明利用了马氏体组织在加热向奥氏体逆转变时发生相变冷作硬化再结晶的特点，通过两次变温循环处理，在无需塑性变形的情况下，有效地使奥氏体晶粒充分细化和均匀化。传统形变处理后的奥氏体晶粒度为 3～4级，而经本发明的变温循环处理后的奥氏体晶粒度则可达到8～9级。本发明不仅具有处理后的零件晶粒尺寸细小、不会出现混晶现象的优点，而且本发明还具有能有效提高零件的强韧性和疲劳寿命的优点。本发明方法简单，使用效果好。

附图说明

图1为采用本发明进行处理的C250马氏体时效钢的金相结构图；

图2为采用传统形变处理的C250马氏体时效钢的金相结构图。

具体实施方式

本发明的实施例1：超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法，将C250马氏体时效钢加热到750℃，并保温5分钟，然后水冷淬火至室温，实现第一次循环处理；将经过第一次循环处理的材料加热到930℃，并保温5分钟，然后水冷淬火至室温，实现第二次循环处理；通过以上两次变温循环处理，同时实现了C250马氏体时效钢晶粒的细化和均匀化。

本发明的实施例2：超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法，将C250马氏体时效钢加热到700℃，并保温10分钟，然后水冷淬火至室温，实现第一次循环处理；将经过第一次循环处理的材料加热到960℃，并保温1分钟，然后水冷淬火至室温，实现第二次循环处理；通过以上两次变温循环处理，同时实现了C250马氏体时效钢晶粒的细化和均匀化。

本发明的实施例3：超细化C250马氏体时效钢晶粒的变温循环处理方法，将C250马氏体时效钢加热到780℃，并保温1分钟，然后水冷淬火至室温，实现第一次循环处理；将经过第一次循环处理的材料加热到900℃，并保温10分钟，然后水冷淬火至室温，实现第二次循环处理；通过以上两次变温循环处理，同时实现了C250马氏体时效钢晶粒的细化和均匀化。  

为了进一步验证本发明的实验效果，将采用本发明进行处理的C250马氏体时效钢与传统形变处理的C250马氏体时效钢的金相结构作对比，采用本发明进行处理的C250马氏体时效钢的金相结构如图1所示，传统形变处理的C250马氏体时效钢的金相结构如图2所示，根据图1与图2比较可得知，采用本发明进行处理的C250马氏体时效钢的晶粒获得了显著的细化，均匀性更好。