[发明专利]一种能提高35Mn钢锻件冲击性能的热处理方法

说明书

本发明涉及一种能提高35Mn钢锻件冲击性能的热处理方法，先加热到600～650℃保温，再升温至860～890℃，均温后保温，出炉鼓风冷却至室温；加热到600～650℃并保温，再升温至810～830℃，均温后保温，出炉鼓风冷却至室温；加热到600～620℃，均温后保温，随炉冷却至≤400℃后，出炉空气冷。本发明采用正火、鼓风冷却；再低温正火、鼓风冷却和回火的热处理方式，先可均匀细化35Mn钢锻件原始组织，再低温正火致使其无法完全珠光体转变，得到更为组织均匀、晶粒细小的片状珠光体和少量铁素体，均匀细小的铁素体组织可提高其冲击性能，A_KV(室温)可达到35～55J，单个值为32～70J。

技术领域

本发明涉及亚共析碳锰钢锻件生产技术领域，主要涉及一种提高35Mn钢锻件冲击性能的热处理工艺方法。

背景技术

亚共析钢加热到A_C3+(30～50℃)，均温后在空气中冷却，得到珠光体组织的热处理工艺，称为普通正火。本发明第二次采用的是A_C3+(10～30℃)的正火温度进行的低温正火工艺。

该种35Mn材质标准在有效热处理截面为250～500mm锻件的纵向强度要求为490～610MPa、纵向冲击要求为≥32J，该种材料广泛应用于柴油机零部件。由于该标准的冲击性能要求相对于该种35Mn材质成分而言，其冲击性能要求高。大型锻件存在结晶缓慢、偏析、晶粒粗大且不均匀等问题，第一次正火和鼓风冷可均匀细化35Mn钢锻件原始组织，但此时所得的组织晶粒仍较粗大；第二次采用低温正火致使其无法完全珠光体转变，并且采用低温正火出炉后可加快其冷却时间，鼓风冷可加快其冷却速度、细化组织，以至于最终得到更为组织均匀、晶粒细小的片状珠光体和少量铁素体，均匀细小的铁素体组织可提高其冲击性能。

如采用常规的正火(鼓风冷却)+回火热处理工艺方式，可满足其强度要求，但冲击性能难以满足，合格率较低。如采用可确保其冲击性能的热处理工艺，其强度要求却无法满足。

因此在材质成分配比空间较小的情况下满足其高冲击性能要求，必须研究非常规的热处理方式，使其综合力学性能满足相关标准要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能使35Mn钢锻件纵向冲击性能A_KV(室温)平均值达到35～55J，单个值为32～70J，能满足该种材质标准要求的热处理方法。

本发明目的实现方式为，一种能提高35Mn钢锻件冲击性能的热处理方法，35Mn钢锻件的实际熔炼成分％，wt为：C:0.32％～0.36％，Si:0.25％～0.28％，Mn:0.70％～0.76％，P：0.007％～0.013％，S：0.005％～0.007％，Cr：0.02％～0.07％，Ni：0.05％～0.11％，Mo：0.03％～0.07％，Cu：0.07％～0.15％，其余元素满足相关要求；

热处理的具体步骤如下：

1)先将35Mn钢锻件加热到600～650℃，并保温2小时，再升温至860～890℃，均温后保温，保温时间按0.6h/100mm计算，出炉鼓风冷却至室温；

所述100mm指的是35Mn钢锻件热处理的有效截面；

2)将经步骤1)冷却至室温的35Mn钢锻件先加热到600～650℃并保温2小时，再升温至810～830℃，均温后保温，保温时间按0.6h/100mm计算，出炉鼓风冷却至室温；

所述100mm指的是35Mn钢锻件热处理的有效截面；

3)将经步骤2)冷却至室温的35Mn钢锻件加热到600～620℃，均温后保温，保温时间按1.5h/100mm计算，随炉冷却至≤400℃后，出炉空气冷，得冲击性能高的35Mn钢锻件；

所述100mm指的是35Mn钢锻件热处理的有效截面。