一种高碳珠光体钢变温处理快速球化方法[工艺流程]

　　专利名称：高碳珠光体钢变温处理快速球化方法

　　技术领域：

　　本发明涉及金属的热处理方法，特别是高碳钢的热处理方法。

　　背景技术：

　　热轧态或锻态的钢材，在实际应用时，很多需要进行球化退火，以满足零件的加工性能和使役条件，钢材的球化退火通常需要较长的时间才能达到相应的效果，这样大大提高的生产成本并延长生产周期。目前，关于不同钢材的球化退火工艺，都未能较好的解决该问题。专利(申请号CN 85101950A)《高碳低合金钢高温形变球化退火工艺》采用形变的方法促进高碳钢渗碳体的球化，但其退火保温时间仍不低于3小时；专利(公开号CN 1256320A)《高速大变形热轧冷镦钢碳化物的球化退火工艺》，针对碳当量0. 15-0. 65 %wt 热轧钢的球化退火工艺，其采用低于ACl温度下660-720°C区间的退火，均温时间不低于3 小时；专利(公开号CN 1265427A)《亚共析低合金钢的球化退火方法》，其针对碳含量低于 0. 77%wt的亚共析钢的一种球化退火工艺，采用分别在A1-A3温度之间与明显低于Al温度的两个温度下重复保温，实现亚共析钢的球化，其球化保温时间不低于4小时。当前，采用的球化退火工艺均未实现对碳含量高于0. 8%wt的高碳钢在较短时间内的球化。

　　发明内容

　　本发明的目的在于提供一种操作简单、球化时间短、球化效果好的高碳珠光体钢变温处理快速球化方法。本发明的球化方法如下

　　采用电阻炉或燃气炉，将碳当量大于0. 8%的高碳珠光体钢以40 100°C /min速度加热到略高于A1温度710 770°C，保温时间控制在15分钟以内，实现碳分布不均勻的奥氏体与渗碳体的混合组织，然后用1 10 °C/min速度炉内降温冷却到略低于A1温度680 740°C，保温不超过15分钟，使奥氏体析出碳化物颗粒，一次变温工艺完成。如此变温处理重复2次以上，而后空冷或炉冷到室温，即可实现高碳钢珠光体钢碳化物的球化。本发明与现有技术相比具有如下优点

　　1、采用设备简单普遍，工艺可控性强，操作简单。2、球化时间缩短60%以上，球化效果好。

　　图1是本发明实施例1获得的高碳钢的组织电镜图。图2是本发明实施例2获得的高碳钢的组织电镜图。

　　具体实施例方式实施例1采用箱式电阻炉，将GCrl5高碳钢以40 V /min速度加热到710 V，保温3 min,然后用时4 min冷却到680 °C，保温3 min，一次变温处理工艺完成，如此重复3次，进行循环变温处理，然后炉冷至室温。如图1所示，经过处理的高碳钢的碳化物完全球化，整个处理过程仅用时30 min (除去开始加热与最后冷却过程)。实施例2

　　采用箱式电阻炉，将GCr 15高碳钢以60 V /min速度加热到740 V，保温3 min,然后用时5 min冷却到710 °C，保温4 min，一次变温处理工艺完成，如此重复3次，进行循环变温处理，然后空冷至室温。如图2所示，经过处理的高碳钢的碳化物完全球化，整个处理过程仅用时36 min (除去开始加热与最后空冷过程)。实施例3

　　采用燃气炉，将TlO钢以100 °C/min速度加热到770 °C，保温4 min，然后用时6 min 冷却到740 0C，保温3 min, 一次变温处理工艺完成，如此重复3次，进行循环变温处理，然后空冷至室温，同样实现了 TlO钢的渗碳体的快速球化，且球化率100%。

　　权利要求

　　1. 一种高碳珠光体钢变温处理快速球化方法，其特征在于采用电阻炉或燃气炉，将碳当量大于0.8%的高碳珠光体钢以40 100 V /min速度加热到略高于A1温度710 770°C，保温时间控制在15分钟以内，然后用1 10 0C /min速度炉内降温冷却到略低于 A1温度680 740V，保温不超过15分钟，如此变温处理重复2次以上，而后空冷或炉冷到室温。

　　全文摘要

　　一种高碳珠光体钢变温处理快速球化方法，采用电阻炉或燃气炉，将碳当量大于0.8%的高碳珠光体钢以40～100℃/min速度加热到710～770℃，保温时间控制在15分钟以内，然后用1～10℃/min速度炉内降温冷却到680～740℃，保温不超过15分钟内，如此变温处理重复2次以上，而后空冷或炉冷到室温。本发明采用设备简单普遍，工艺可控性强，操作简单，球化时间缩短60%以上，球化效果好。

　　文档编号C21D1/52GK102399954SQ20111038198

　　公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日

　　发明者傅万堂, 吕知清, 孙淑华, 时钟平, 王博, 王振华, 赵德利 申请人:燕山大学