本發明屬于中碳低合金鋼的熱加工技術領域,涉及一種32Cr3MoVE鍛件晶粒度的細化方法。
背景技術:
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32Cr3MoVE是一種中碳低合金滲氮鋼。該鋼具有高的淬透性,良好的滲氮性能和綜合力學性能。滲氮后表面可獲得高的硬度和耐磨性,心部有良好的強度與韌性配合。該鋼是一種具有優良綜合性能的滲氮鋼。該鋼使用于制造直升機傳動系統的錐齒輪、齒輪軸等重要零件。
直升發動機用32Cr3MoVE鍛件通常鍛造完成后,進行常規的正火、回火、淬火、回火熱處理,高倍晶粒度一般能達到5~5.5級水平,很難均勻的達到6甚至7級以上。
本發明通過引入鍛后進行高溫正火,以期達到高溫均勻化及組織細化的目的。
技術實現要素:
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本發明所要解決的技術問題是:為了解決32Cr3MoVE鍛件鍛后使用常規熱處理方式晶粒度細化效果較差的問題。
本發明的技術方案是:
一種32Cr3MoVE鍛件晶粒度的細化方法,包括以下步驟:
步驟1對坯料進行常規鍛造,加熱溫度為1030℃~1080℃,變形 量為40%以上;
步驟2對坯料進行去高溫正火+回火(典型制度:990~1000℃正火+670℃回火。);
步驟3對坯料進行常規淬火+回火熱處理制度(940~950℃淬火+635℃回火。)
詳細技術方案如下
一種鍛造變形+高溫正火的細化方法,即首先將坯料在1030℃~1080℃加熱后鍛造并保證變形量達到40%以上;然后對坯料進行高溫正火處理,可適當加快冷卻速度(僅限在室溫空氣中);最后進行常規的高溫回火+淬火+回火熱處理。
正火加熱溫度設定在990℃~1000℃之間,加熱過程升溫臺階一般為:小于500℃入爐,升溫至530℃保溫一定時間,再升溫至760℃保溫一定時間,最后直接升溫至高溫區保溫,高溫區保溫系數一般為1.5~2min/mm,出爐空氣中冷卻。高溫正火的目的在于:碳化物的重新溶解、元素的均勻化分配以及提供更高的過冷度。常規的975℃正火處理,碳化物的溶解和元素的均勻化擴散程度較差,特別對于壁厚較大、成型困難以及鍛造變形不均勻的鍛件,其細化效果更差。因此提高正火的加熱溫度可以有效改善因鍛造過程產生的不均勻組織、過熱粗晶組織,從而為后續的性能熱處理提供良好的組織基礎。不僅如此,提高正火的加熱溫度,相當于提高了鍛件正火冷卻的過冷度,更能起到組織細化的目的。
經過鍛造變形+高溫正火+高溫回火+性能熱處理制度處理,可有 效達到晶粒細化、均勻化的目的。
本發明的有益效果是:常規的鍛后處理及熱處理方法很難達到晶粒細化的目的,經驗證:采取本發明的工藝流程,晶粒度可明顯提高1~2級以上。
具體實施方式:
下面選取某型機鍛件的生產研制,對本發明的工藝步驟進行詳細的說明。
第一步:首先將Φ280mm規格32Cr3MoVE棒料在1070℃加熱后進行鍛造,變形量為40%;
第二步:坯料鍛后進行高溫正火(小于500℃入爐,升溫至530℃保溫一定時間,再升溫至760℃保溫一定時間,最后直接升溫至990℃)+670℃高溫回火;
第三步:對坯料進行940~950℃常規淬火+635℃回火熱處理制度
經過以上三步,鍛件在正常的變形條件下,經過高溫正火處理,晶粒度均勻達到6級以上,滿足標準要求。
綜上所述,經本發明生產的32Cr3MoVE鍛件,晶粒度可穩定達到6級以上,滿足型號研制任務需要。