[发明专利]一种改善铬钼系钢组织性能的方法

说明书

本发明提供了一种改善铬钼系钢组织性能的方法，所述方法包括至少2次调质处理，每次调质处理包括依次进行的淬火、第一冷却、回火和第二冷却，且每次调质处理的回火温度均高于上一次调质处理的回火温度30‑60℃；所述铬钼系钢包括42CrMoA钢。本发明提供的方法增强了钢材的低温冲击性能、抗延迟断裂性能和抗疲劳性能的同时，简化了工艺流程，降低了能耗和成本。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种改善钢组织性能的方法，尤其涉及一种改善铬钼系钢组织性能的方法。

背景技术

铬钼系钢是一种由铬、钼、铁与碳等构成的合金，具有特殊的优质性能，常被用于制造一些耐高温高压的阀门和容器，在能源及汽车行业有着广泛的应用，如铬钼钢安全阀、铬钼钢闸阀、汽车轴承等。

特别是铬钼系钢中的42CrMoA钢在风电螺栓行业发挥着重要作用。由于风电行业的工作环境恶劣，设备维修难度大，因此要求工件具有非常高的性能指标。所用钢材不仅需要具备良好的强度及韧性，而且需要具备优异的低温冲击性能、抗延迟断裂性能和抗疲劳性能，从而保证钢材的可靠性和安全性。

CN 101158005A公开了一种改善低合金高强钢组织和性能的方法，所述方法利用真空感应电炉重新熔炼原工业化低合金高强钢，增加其中硫和钒的含量，经奥氏体化后在较低温度保温一段时间使MnS和V(C，N)析出，并及时在奥氏体区施加一定量的压缩变形，再冷却到铁素体相变温度保温一段时间，最后空冷至室温，改善了低合金高强钢组织，提高了力学性能。所述方法从材料组成出发，通过重新熔炼并增加某些元素含量的方式来达到改善钢材性能的目的，耗能较高，工艺流程复杂，不利于提升加工效率并降低生产成本，且所述方法在应用于特定的铬钼系钢种时需要对具体工艺条件做出较长时间的适应性调整，也在一定程度上降低了加工效率。

由此可见，如何提供一种改善铬钼系钢组织性能的方法，特别是针对42CrMoA钢，增强钢材的低温冲击性能、抗延迟断裂性能和抗疲劳性能的同时，简化工艺流程，降低能耗和成本，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种改善铬钼系钢组织性能的方法，所述方法增强了钢材的低温冲击性能、抗延迟断裂性能和抗疲劳性能的同时，简化了工艺流程，降低了能耗和成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种改善铬钼系钢组织性能的方法，所述方法包括至少2次调质处理，每次调质处理包括依次进行的淬火、第一冷却、回火和第二冷却，且每次调质处理的回火温度均高于上一次调质处理的回火温度30-60℃，例如可以是30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

所述铬钼系钢包括42CrMoA钢。

本发明中，所述调质处理的次数为至少2次，例如可以是2次、3次、4次、5次或6次，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明通过对铬钼系钢，特别是42CrMoA钢进行多次调质处理，且控制每次调质处理的回火温度均高于上一次调质处理的回火温度30-60℃，这种分级回火多次调质的方法增强了钢材的低温冲击性能、抗延迟断裂性能和抗疲劳强度，进一步改善了钢组织性能的同时简化了工艺流程，降低了能耗和成本。

优选地，所述淬火的温度为800-900℃，例如可以是800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃或900℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述淬火的升温速率为5-10℃/min，例如可以是5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。