本發明屬于金屬的熱處理領域，具體涉及一種去除鐵素體網金相組織提高鋼材強度的熱處理方法，消除鋼材中影響其力學性能的鐵素體網，使鐵素體組織呈現塊狀，以提高鋼材的屈服、抗拉強度，避免鋼材出現拉伸脆斷的情況。
背景技術：
：網狀鐵素體是一種常見的不利于鋼材力學性能的金相組織，通常是在亞共析鋼中緩慢冷卻形成的。也有在共析鋼和過共析鋼網狀滲碳體旁上形成鐵素體網。網狀鐵素體嚴重割裂了珠光體之間的聯系，使鋼的強度(特別是抗拉、屈服強度)大大低于正常值，極易變形斷裂。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種去除鐵素體網金相組織提高鋼材強度的熱處理方法，通過熱處理工藝完全消除鋼材生產后因緩冷而出現的鐵素體網，進一步提高鋼種的屈服、抗拉強度，避免鋼材在使用過程中受到外力而出現脆斷的情況。本發明提供的一種去除鐵素體網金相組織提高鋼材強度的熱處理方法，包括以下步驟：1)加熱階段：鋼材隨爐加熱到高于完全鋼種完全奧氏體化ac3溫度以上30℃；2)保溫階段：在步驟1)所述溫度條件下保溫；3)冷卻階段：保溫后將材料取出，控制冷卻速率為80℃/s≥平均冷卻速率≥40℃/s，即可。進一步的，步驟2)中至少保溫20分鐘，保證材料完全奧氏體化。步驟2)中利用熱成像儀或熱模擬軟件計算材料完全達到奧氏體華溫度所需要的時間。進一步的，步驟3)中采用沙冷、風冷、空冷或水冷的方式進行冷卻。進一步的，步驟3)中根據觀察組織中以下3種金相組織狀態確定冷卻速率：a、網狀鐵素體全部消除；b、無馬氏體組織的出現；c、鐵素體與珠光體應該均呈現出塊狀，互相均勻分布。本發明加熱鋼材溫度至完全奧氏體化，在冷卻階段利用一個合適的冷卻速率促使鐵素體沿奧氏體晶界長大速度小于向晶內的長大速度，從而消除了鐵素體網的形成，使鐵素體呈塊狀，反應在力學性能上可以提高鋼材的屈服、抗拉強度，避免了材料出現脆斷的可能性。避免了因鐵素體網的產生而導致鋼材的抗拉強度下降，可以挽救因強度不夠而判廢的鋼材，避免了經濟價值上的損失。本發明中尤為關鍵的是控制冷卻速率，冷卻速率過快會導致試驗材料的金相組織中出現馬氏體，導致材料的力學性能變硬變脆，達不到想要的效果；而速率過慢會導致實驗材料金相組織中又重新出現鐵素體網，因此冷卻速率是關鍵。與現有技術相比，本發明通過以上的熱處理工藝，使得金相組織中出現了均勻的塊狀鐵素體與珠光體組織，沒有再出現鐵素體網組織，屈服、抗拉強度平均提升約90mpa。附圖說明圖1為熱處理前試樣金相組織；圖2為熱處理后試樣金相組織；圖3為熱處理前拉伸試樣斷口面掃描照片；圖4為熱處理后拉伸試樣斷口面掃描照片。具體實施方式本本申請所用鋼材料的化學成分見表1所示：表1試驗鋼材料化學成分csimnpsalsfe0.130.271.45≤0.015≤0.0050.035余量利用表1的配方和本領域常規手段制備得到的鋼材料進行本發明所述的熱處理工藝。實施例1一種去除鐵素體網金相組織提高鋼材強度的熱處理方法，包括以下步驟：1)加熱階段：鋼材隨爐加熱到高于完全鋼種完全奧氏體化ac3溫度以上30℃；2)保溫階段：在步驟1)所述溫度條件下保溫；3)冷卻階段：保溫后將材料取出，風冷(將試樣利用風吹的形式冷卻)，冷卻速率為60℃/s≥平均冷卻速率≥40℃/s。圖1為熱處理前試樣金相組織；圖2為熱處理后試樣金相組織；由圖1、圖2可知試驗前其金相組織中鐵素體分布主要呈網狀；試驗后其金相組織中鐵素體呈塊狀分布。由圖3、圖4可知試驗材料試驗前后其拉伸試樣斷口面截然不同，試驗前試樣中由于網狀鐵素體的金相組織存在，網狀鐵素體嚴重割裂了珠光體之間的聯系，增大了鋼的脆性，導致在拉伸過程中容易產生細小裂紋，分散的裂紋得以貫通形成比較大的裂紋，在試樣完全被拉斷之前，珠光體與鐵素體之間的界面以及在珠光體內部生成的裂紋已經互相連接形成了明顯的裂縫，這時正常組織區還可以繼續發生變形，直至試樣完全被拉斷，這就導致了試樣出現抗拉強度低的情況。而經過熱處理后的試樣拉伸效果就明顯較好，由于消除了網狀鐵素體，珠光體與鐵素體的形態較為平均，晶粒之間受力得以平衡的，拉伸試樣斷口受力平均，反應到試驗數據上就是抗拉強度較高。實施例2一種去除鐵素體網金相組織提高鋼材強度的熱處理方法，包括以下步驟：1)加熱階段：鋼材隨爐加熱到高于完全鋼種完全奧氏體化ac3溫度以上30℃；2)保溫階段：在步驟1)所述溫度條件下保溫；3)冷卻階段：保溫后將材料取出，沙冷(將試樣埋在沙子中冷卻)，控制冷卻速率為100℃/s≥平均冷卻速率≥60℃/s。實施例3一種去除鐵素體網金相組織提高鋼材強度的熱處理方法，包括以下步驟：1)加熱階段：鋼材隨爐加熱到高于完全鋼種完全奧氏體化ac3溫度以上30℃；2)保溫階段：在步驟1)所述溫度條件下保溫；3)冷卻階段：保溫后將材料取出，水冷(將試樣放在水中冷卻)，冷卻速率為180℃/s≥平均冷卻速率≥120℃/s。根據不同的組織形態可以得到相應的力學性能，由于熱處理后組織中網狀鐵素體應全部消除，鐵素體與珠光體均以塊狀均勻分布，也沒有因為冷速過快二出現馬氏體。所以材料不僅屈服、抗拉強度得以提升，避免了在使用過程中出現脆斷的情況。通過實施例1-3熱處理后試樣抗拉強度見表2所示。表2力學性能編號屈服強度(mpa)抗拉強度(mpa)原始試樣385540實施例1490603實施例2480595實施例3476602試驗樣均是采用以上說明的試驗工藝。從三組試驗結果來看，強度上均有一定的提升，屈服強度平均提升約97mpa，抗拉強度平均提升約60mpa。當前第1頁12