[发明专利]一种改善高碳铬钢强韧性的方法及其应用

说明书

本发明涉及钢材热加工工艺领域，具体公开了一种改善高碳铬钢强韧性的方法及其应用，所述改善高碳铬钢强韧性的方法通过将待处理的高碳铬钢通过加热与锻造处理来得到奥氏体组织，然后依次进行等温盐浴与等温后淬火，得到以下贝氏体和马氏体为主的混合组织，该混合组织分布均匀、致密细小，在保持高强度的同时显著改善韧性，其中，加热与锻造处理至少包括高温锻造、室温预变形、中温锻造三个不同阶段的锻造工艺，而且工艺流程简单，可满足工业生产的需求，解决了现有用于高碳铬钢的热处理工艺存在不能在保持高碳铬钢高强度的同时显著提高韧性的问题，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及钢材热加工工艺领域，具体是一种改善高碳铬钢强韧性的方法及其应用。

背景技术

钢材作为一种由钢锭、钢坯等通过压力加工制成的材料，对于现代工业具有重要意义。其中，高碳铬钢作为钢材的一种类型，是一种高碳低合金钢，广泛应用于制造滚动轴承、模具及量具等关键零部件，是现代工业的基础材料。

目前，高碳铬钢作为一种较为较为成熟的钢种，经过百余年发展，化学成分至今未发生大的变化，典型钢种为GCr15及其系列钢，通常含有约1％的碳元素，约1.5％的铬元素及少量(约0.5％)Si、Mn等元素。高碳铬钢具有较高强度、硬度及尺寸稳定性，同时具备一定的韧性。通常情况下，高碳钢的强度与韧性互为矛盾，强度越高，韧性越低。尽管在提高韧性、保持高强度上存在挑战，但由于制备成本低，工艺简单，高碳铬钢在现代工业、机械等领域具有广泛的应用。

随着航空、航天、汽车、精密机械等领域的飞速发展，对高碳钢及其零部件的强韧性(强度与韧性)、疲劳寿命及尺寸稳定性提出更高的要求。为进一步提高高碳钢及其零部件的性能，开发出了多种热处理工艺，其中，在保持高强度的同时，提高韧性是热处理工艺中的关键。但是，现有技术中用于高碳铬钢的热处理工艺，在实际使用时存在以下不足：现有用于高碳铬钢的热处理工艺存在不能在可显著提高高碳铬钢韧性的同时保证高强度的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种改善高碳铬钢强韧性的方法，以解决上述背景技术中提出的现有用于高碳铬钢的热处理工艺存在不能在保持高碳铬钢高强度的同时显著提高韧性的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种改善高碳铬钢强韧性的方法，包括以下步骤：

1)将待处理的高碳铬钢通过加热与锻造处理，获得致密的奥氏体组织；

2)将获得的致密的奥氏体组织依次进行等温盐浴与等温后淬火，得到以下贝氏体和马氏体为主的混合组织，所述以下贝氏体和马氏体为主的混合组织中同时含有少量残余奥氏体与碳化物。

本发明实施例还提供一种所述的改善高碳铬钢强韧性的方法在高碳钢改性中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例提供的改善高碳铬钢强韧性的方法通过将待处理的高碳铬钢通过加热与锻造处理来得到奥氏体组织，然后依次进行等温盐浴与等温后淬火，得到以下贝氏体和马氏体为主的混合组织，该混合组织分布均匀、致密细小，在保持高强度的同时显著改善韧性，其中，加热与锻造处理至少包括高温锻造、室温预变形、中温锻造三个不同阶段的锻造工艺，而且工艺流程简单，可满足工业生产的需求，解决了现有用于高碳铬钢的热处理工艺存在不能在保持高碳铬钢高强度的同时显著提高韧性的问题，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的改善高碳铬钢强韧性的方法的流程图。

图2为本发明另一实施例提供的改善高碳铬钢强韧性的方法的流程图。

图3为本发明实施例1中的高碳铬钢高温回火后得到的珠光体组织的显微图像。

图4为本发明实施例1提供的经过油冷淬火后的样品的SEM显微组织图。