[发明专利]一种32Cr3MoVE锻件晶粒度的细化方法

说明书

技术领域：

本发明属于中碳低合金钢的热加工技术领域，涉及一种32Cr3MoVE锻件晶粒度的细化方法。

背景技术：

32Cr3MoVE是一种中碳低合金渗氮钢。该钢具有高的淬透性，良好的渗氮性能和综合力学性能。渗氮后表面可获得高的硬度和耐磨性，心部有良好的强度与韧性配合。该钢是一种具有优良综合性能的渗氮钢。该钢使用于制造直升机传动系统的锥齿轮、齿轮轴等重要零件。

直升发动机用32Cr3MoVE锻件通常锻造完成后，进行常规的正火、回火、淬火、回火热处理，高倍晶粒度一般能达到5～5.5级水平，很难均匀的达到6甚至7级以上。

本发明通过引入锻后进行高温正火，以期达到高温均匀化及组织细化的目的。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：为了解决32Cr3MoVE锻件锻后使用常规热处理方式晶粒度细化效果较差的问题。

本发明的技术方案是：

一种32Cr3MoVE锻件晶粒度的细化方法，包括以下步骤：

步骤1对坯料进行常规锻造，加热温度为1030℃～1080℃，变形 量为40％以上；

步骤2对坯料进行去高温正火+回火(典型制度：990～1000℃正火+670℃回火。)；

步骤3对坯料进行常规淬火+回火热处理制度(940～950℃淬火+635℃回火。)

详细技术方案如下

一种锻造变形+高温正火的细化方法，即首先将坯料在1030℃～1080℃加热后锻造并保证变形量达到40％以上；然后对坯料进行高温正火处理，可适当加快冷却速度(仅限在室温空气中)；最后进行常规的高温回火+淬火+回火热处理。

正火加热温度设定在990℃～1000℃之间，加热过程升温台阶一般为：小于500℃入炉，升温至530℃保温一定时间，再升温至760℃保温一定时间，最后直接升温至高温区保温，高温区保温系数一般为1.5～2min/mm，出炉空气中冷却。高温正火的目的在于：碳化物的重新溶解、元素的均匀化分配以及提供更高的过冷度。常规的975℃正火处理，碳化物的溶解和元素的均匀化扩散程度较差，特别对于壁厚较大、成型困难以及锻造变形不均匀的锻件，其细化效果更差。因此提高正火的加热温度可以有效改善因锻造过程产生的不均匀组织、过热粗晶组织，从而为后续的性能热处理提供良好的组织基础。不仅如此，提高正火的加热温度，相当于提高了锻件正火冷却的过冷度，更能起到组织细化的目的。

经过锻造变形+高温正火+高温回火+性能热处理制度处理，可有 效达到晶粒细化、均匀化的目的。

本发明的有益效果是：常规的锻后处理及热处理方法很难达到晶粒细化的目的，经验证：采取本发明的工艺流程，晶粒度可明显提高1～2级以上。

具体实施方式：

下面选取某型机锻件的生产研制，对本发明的工艺步骤进行详细的说明。

第一步：首先将Φ280mm规格32Cr3MoVE棒料在1070℃加热后进行锻造，变形量为40％；

第二步：坯料锻后进行高温正火(小于500℃入炉，升温至530℃保温一定时间，再升温至760℃保温一定时间，最后直接升温至990℃)+670℃高温回火；

第三步：对坯料进行940～950℃常规淬火+635℃回火热处理制度

经过以上三步，锻件在正常的变形条件下，经过高温正火处理，晶粒度均匀达到6级以上，满足标准要求。

综上所述，经本发明生产的32Cr3MoVE锻件，晶粒度可稳定达到6级以上，满足型号研制任务需要。