[发明专利]一种贝氏体‑马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理方法和装置

摘要

本发明涉及一种贝氏体‑马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理方法和装置，属于金属材料热处理工艺技术领域。将奥氏体化后的工件水冷一定时间，然后取出空冷，利用余热回温使工件内外温度相近，此为一个热处理循环，进行多个循环之后，使工件内外同时进入下贝氏体转变温度区，再利用余热堆冷或保温箱保温进行等温转变，最后空冷完成马氏体转变。采用该方法能够克服壁厚较大的工件淬火易开裂或产生早期裂纹的弊病，得到的组织均匀与综合力学性能良好，运行可靠，成本低，绿色环保。

主权项

一种贝氏体‑马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理方法，其特征在于：首先将工件奥氏体化后投入循环水中水冷而不冷透，水冷过后在空气中利用余热回温使工件内外温度相近，然后再将内外温度相近的工件投入循环水中水冷，每次水冷和余热回温形成一次循环热处理过程，经循环次数为N的分级等温淬火循环热处理后工件平均温度处于贝氏体转变温度区间时，工件利用余热堆冷或保温箱保温进行贝氏体等温转变；最后空冷至室温，完成马氏体转变，得到贝氏体‑马氏体组织的贝氏体‑马氏体复相钢/铁；具体步骤如下：步骤1、首先将工件在850～950℃进行奥氏体化，其中按工件有效厚度每100mm保温2h进行保温；步骤2、将步骤1的奥氏体化后的工件投入到循环水中水冷而不冷透，第一次水冷时间T1按工件有效厚度每5～6mm水冷1s计算，将工件由水中取出，在空气中利用余热回温，以使工件内外温度相近，第一次回温时间t1按第一次水冷时间T1的3/4计算，每次水冷和余热回温形成一次循环热处理过程，经循环次数为N的分级等温淬火循环热处理后工件平均温度为贝氏体转变温度时，工件利用余热堆冷或保温箱保温进行贝氏体等温转变；步骤3、将经步骤2处理过后的工件空冷至室温，完成马氏体转变，得到贝氏体‑马氏体组织的贝氏体‑马氏体复相钢/铁；所述步骤2循环热处理过程中水冷时间与回温时间逐步递减，第n次水冷时间Tn、第n次回温时间tn、循环次数为N根据下列公式确定：其中D为工件的有效厚度，单位为mm，α为系数取5～6mm/s，β为系数取16～20mm，n为1、2、3、…、N。