專利名稱：一種55Si2Mn合金鋼的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種55Si2Mn合金鋼的熱處理方法。
背景技術(shù)：
55Si2Mn合金彈簧鋼是應(yīng)用廣泛的硅錳彈簧鋼，強(qiáng)度、彈性和淬透性較55Si2Mn稍高。55Si2Mn鋼屬于娃猛系合金彈簧鋼，是在優(yōu)質(zhì)中碳鋼的基礎(chǔ)上提高娃、猛含量而成。娃的作用是提高鋼的硬度、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比和疲勞性能，同時(shí)增加鋼的回火穩(wěn)定性。錳的作用在 于提高鋼的淬透性和耐磨性。由于具有良好的綜合力學(xué)性能和低廉的價(jià)格，55Si2Mn鋼得到了廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)彈簧鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用比例接近60%。55Si2Mn合金彈簧鋼適于鐵道車輛、汽車拖拉機(jī)工業(yè)上制作承受較大負(fù)荷。55Si2Mn彈簧鋼的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、板簧也適于制作工作溫度在250°C以下非腐蝕介質(zhì)中的耐熱彈簧以及承受交變負(fù)荷及在高應(yīng)力下工作的大型重要卷制彈簧。具體常用作汽車、拖拉機(jī)和機(jī)車上的減振板簧和螺旋彈簧、氣缸安全閥簧，還可用作250°C以下使用的耐熱彈簧。常規(guī)的55Si2Mn合金彈簧鋼的化學(xué)成份為碳C :0. 52 O. 6;硅Si:1.50
2.00;錳 Mn :0· 60 O. 90 ;硫 S :彡 O. 035 ;磷 P :彡 O. 035 ;鉻 Cr :彡 O. 35 ;鎳 Ni:(O. 35 ;銅Cu O. 25。現(xiàn)有的熱處理方式為高溫淬火+低溫回火。常規(guī)晶相組織為回火屈氏體。55Si2Mn合金鋼硅和錳提高彈性強(qiáng)度和屈強(qiáng)比，提高淬透性，抗回火穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，過熱敏感性也較小，但脫碳傾向較大，尤其是硅與碳含量較高時(shí)，碳易于石墨化，使鋼變脆。而傳統(tǒng)的熱處理工藝不能兼顧高強(qiáng)度與良好塑韌性的要求若降低回火溫度較低，則塑性較差、易發(fā)生低應(yīng)力脆斷；若提高回火溫度可改善塑性，但強(qiáng)度大幅下降。因此，傳統(tǒng)的熱處理制度雖然可以保證該類合金能夠滿足普通使用環(huán)境的服役條件，但塑性、韌性欠佳或強(qiáng)韌性匹配不足、氫脆與應(yīng)力腐蝕敏感性大等缺點(diǎn)，卻限制了該類合金鋼強(qiáng)韌性潛力的發(fā)揮。尤其是近年來汽車輕量化和高性能化的快速發(fā)展，迫切要求提高彈簧鋼的設(shè)計(jì)應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有55Si2Mn的在滿足強(qiáng)度的同時(shí)塑韌性不足的問題，提供了一種55Si2Mn合金鋼的熱處理方法。本發(fā)明的55Si2Mn合金鋼的熱處理方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的
1)將55Si2Mn鋼件加熱至850_860°C，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為8-9.5分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為210_220°C，保溫時(shí)間為1-1. 5分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400_420°C的配分溫度下等溫配分熱處理6_7分
鐘；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。本發(fā)明的方法經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，55Si2Mn合金鋼經(jīng)過本發(fā)明的具體步驟和參數(shù)的熱處理方法處理后，通過等溫淬火可以得到部分馬氏體和殘余奧氏體，隨后通過等溫配分熱處理以獲得由低碳馬氏體和殘余奧氏體及其轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成的復(fù)相組織，從而使得處理后的55Si2Mn合金鋼呈現(xiàn)高強(qiáng)度和高塑性的良好配合，并提高了應(yīng)力腐蝕抗力、降低氫脆敏感性，從而在具有高強(qiáng)度的同時(shí)具有較高的塑性，以滿足特殊場(chǎng)合的需要。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。實(shí)施例I :
1)將55Si2Mn鋼件加熱至850°C，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為8分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為210°C，保溫 時(shí)間為I分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400°C的配分溫度下等溫配分熱處理6分鐘s；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。
實(shí)施例2
1)將55Si2Mn鋼件加熱至855°C，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為9分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為215°C，保溫時(shí)間為I分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在410°C的配分溫度下等溫配分熱處理6分鐘s；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。實(shí)施例3
1)將55Si2Mn鋼件加熱至860°C，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為9.5分鐘；
2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為220°C，保溫時(shí)間為I. 5分鐘；
3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在420°C的配分溫度下等溫配分熱處理7分鐘s；
4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。
經(jīng)本實(shí)施方式的55Si2Mn合金鋼的熱處理方法處理后，55Si2Mn合金鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1750MPa 2100MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到1550MPa 1900MPa，延伸率為6 % 9 %，面縮率為28% 43%，獲得了符合實(shí)際服役條件的不同超高強(qiáng)度與優(yōu)良塑韌性相配合的綜合 力學(xué)性能指標(biāo)要求，并顯著改善氫脆與應(yīng)力腐蝕敏感性。
權(quán)利要求
1.ー種55Si2Mn合金鋼的熱處理方法，其特征在于采用以下步驟1)將55Si2Mn鋼件加熱至850_860°C，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為8-9.5分鐘； 2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為210_220°C，保溫時(shí)間為1-1. 5分鐘； 3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400-420°C的配分溫度下等溫配分熱處理6_7分鐘； 4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的55Si2Mn合金鋼的熱處理方法，其特征在于 1)將55Si2Mn鋼件加熱至855°C，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為9分鐘； 2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為215°C，保溫時(shí)間為I分鐘；3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在410°C的配分溫度下等溫配分熱處理6分鐘s； 4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。
全文摘要
一種55Si2Mn合金鋼的熱處理方法，采用以下步驟1)將55Si2Mn鋼件加熱至850-860℃，進(jìn)行奧氏體化處理，保溫時(shí)間為8-9.5分鐘；2)然后在55Si2Mn鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫淬火，淬火溫度為210-220℃，保溫時(shí)間為1-1.5分鐘；3)將經(jīng)步驟2處理后的55Si2Mn鋼在400-420℃的配分溫度下等溫配分熱處理6-7分鐘；4)將步驟3得到的鋼件淬火至室溫。隨后通過等溫配分熱處理以獲得由低碳馬氏體和殘余奧氏體及其轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成的復(fù)相組織，從而使得處理后的55Si2Mn合金鋼呈現(xiàn)高強(qiáng)度和高塑性的良好配合，并提高了應(yīng)力腐蝕抗力、降低氫脆敏感性。
文檔編號(hào)C21D11/00GK102660671SQ20121018800
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者趙佳麗 申請(qǐng)人:趙佳麗