[发明专利]一种提高S48C材质冲击性能的方法

说明书

本发明提供了一种提高S48C材质冲击性能的方法，为：1)一次淬火前加热；2)一次淬火；3)二次淬火前加热；4)二次淬火；5)回火。本发明采用优化热处理工艺来细化珠光体组织及细化晶粒度，提高S48C材质环件的冲击韧性及屈服强度，本发明采用2次淬火的手段来达到细化珠光体组织及晶粒，在保证屈服强度≥500MPa的情况下保证冲击韧性aKU2≥69J/mm²，工艺通过一次淬火来达到第一次细化珠光体组织及晶粒，随后再进行二次淬火冷却进一步细化珠光体组织及晶粒。

技术领域

本发明属于合金领域，具体涉及一种提高S48C材质冲击性能的方法。

背景技术

S48C材质为日本的普通碳钢材料，主要运用在挖掘机等的回转支承上，相当于我们国内的50Mn材质，对于某些要求高的回转支承，不但要求屈服强度ReL≥500Mpa，而且常温冲击性能要求aKU2≥69J/mm²，强度与冲击韧性为一对相互制约的指标，通常材料提高强度冲击韧性将降低。根据统计，在这种情况下S48C材质冲击aKU2仅能50J/mm²，屈服强度ReL≥500MPa合格率仅为57％。

发明内容

本发明提供一种提高S48C材质冲击性能的方法，在保证强度在较高的水平的情况下，冲击韧性也提高，满足高性能S48材质回转支承技术要求。

本发明技术方案如下：

一种提高S48C材质冲击性能的方法，包括以下步骤：

1)一次淬火前加热；

2)一次淬火；

3)二次淬火前加热；

4)二次淬火；

5)回火。

进一步的，步骤1)中一次淬火前加热温度850±10℃；加热系数1.2-1.4min/mm。即，加热时间与工件有效热处理厚度成正比，加热时间＝1.2-1.4×工件有效热处理厚度，其中，加热时间单位是min，工件有效热处理厚度单位为mm。

步骤2)中所述的一次淬火，淬火介质采用水，淬火水温度20-40℃。

步骤2)中，一次淬火系数1.8-2.0s/mm，即，一次淬火时间与工件有效热处理厚度成正比，一次淬火时间＝1.8-2.0×工件有效热处理厚度，其中，一次淬火时间单位是s，工件有效热处理厚度单位为mm。

一次淬火：使工件快速冷却并发生相变，获得较小的组织，为二次加热细化晶粒提供部分驱动力，淬火介质采用水，淬火水温度20-40℃，为增加冷却能力及冷却的均匀性，冷却过程中进行机械搅拌，淬火的时间的确定根据工件有效热处理厚度来确定。

步骤3)中所述二次淬火前加热，采用840±10℃进行加热。加热系数1.2-1.4min/mm。加热时间与工件有效热处理厚度成正比，优选的，加热时间＝1.2-1.4×工件有效热处理厚度，其中，加热时间单位是min，工件有效热处理厚度单位为mm。

二次淬火前加热相对与一次淬火前加热要适当的降低加热温度，其它要求与一次淬火前加热温度相同。

步骤4)中所述二次淬火，淬火介质采用水，淬火水温度20-40℃。

步骤4)中，二次淬火系数3.0-3.3s/mm。二次淬火时间与工件有效热处理厚度成正比，二次淬火时间＝3.0-3.3×工件有效热处理厚度，其中，二次淬火时间单位是s，工件有效热处理厚度单位为mm。

二次淬火时间相对一次淬火时间要长，保证工件充分冷却。