专利名称：：42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法
技术领域：
：本发明涉及一种42CrMo材料的调质处理方法，尤其涉及一种应用于大型锻件的42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法。
背景技术：
：42CrMo材料是一种常用的金属材料，该材料的调质处理工艺一般包括升温，保温，淬火，高温回火等步骤，调质过程易出现如下问题1、硬度不均匀；2、淬火易使裂纹扩展；3、组织不合格；4、综合机械性能不合格。通常对小型42CrMo材料，可采用油淬或水淬方式来提高材料性能。为了避免出现各种调质问题，大型锻件的42CrMo淬火通常采用油淬来改进其综合机械性能，而油淬要求设备和油槽水平相对较高，安全性要求较强，油的成本也较高，污染也比较大，因此采用油淬方式存在一定的局限性，在缺乏油槽类淬火条件下或者没有油性介质的条件下，调质处理工艺难以完成。而对于大型42CrMo锻件，采用水淬方式由于冷热温差易形成较大的内应力易出现冷裂等问题。因此，采用水淬空冷工艺用来替代油淬方式非常有实际意义。通常由于油淬后对产品综合机械性能的提高不如水淬性能，因此本发明可在没有油性介质的条件下对42CrMo材料的大型锻件进行淬火并提高产品的综合机械性能。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，解决了在缺乏油槽、淬火油等淬火条件下工件的调质处理方案，提高了产品的综合性能。为解决上述技术问题，本发明提供一种42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，包括如下步骤升温，保温，淬火，高温回火；所述的淬火采用水淬空冷方式，具体包括如下步骤淬火时，水冷一定时间(一般不超过30分钟)后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到20030(TC后，再入水水冷，空冷缓冲，所述水冷和空冷经多次循环后，其工件表面返温不超过30(TC稳定后即可完成淬火工序。与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明采用水淬空冷方式，通过控制水淬和空冷的次数和时间，使组织的转变情况去接近油淬时的水平，防止由于碳含量水平较高产生内应力较大而冷裂，并使工件的综合性能得到改善，产品的内应力也可以通过进一步热处理消除。本发明解决了在缺乏油槽类淬火条件下工件的调质处理方案，提高了产品的综合性能。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明-图1是本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺的温度时间示意图，包括工艺流程的简述；图2是本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺实施例的温度时间示意图，包括工艺流程的简述。具体实施例方式本发明的调质工艺包括升温，保温，淬火，高温回火。42CrMo材料按传统经验淬火步骤采用油淬方式来完成组织转变，本发明采用水淬空冷方式，通过控制水淬和空冷的次数和时间，使水的淬透能力去接近油的水平，防止由于碳含量水平产生冷裂现象，并使工件的综合性能保持。如图1所示，本发明的调质工艺具体步骤包括35(TC保温，升温至650°C保温，再升温至850~860°C，保持一定时间后，水淬空冷，完成后高温回火并保持一定时间，然后降温，出炉，空冷，即完成42CrMo的调质热处理工序。其中，采用水淬空冷具体包括如下步骤淬火时，水冷一定时间后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到一定温度后，再入水水冷。如此多次循环后，其工件返温稳定后即可完成淬火工序。本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺步骤中的时间会根据42CrMo产品的截面尺寸的改变而改变。实施例本实施例所采用的42CrMo产品为产品尺寸0930mmX17285腿，重量约92吨的长轴锻件，材料42CrMo。产品成份，％<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>该产品粗加工后，安排在热处理车间内起吊，再调质。如图2所示，本发明42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺，包括如下步骤(1)升温35(TC等温120分钟，经过360分钟从35(TC升至650°C，650。C等温240分钟，经过200分钟从65(TC升至850°C;(2)保温85(TC等温570分钟；(3)淬火采用5次循环水冷和空冷水冷22分钟后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到250"C后，入水水冷10分钟，吊出空冷缓冲，等表面返温达到250。C后，入水水冷6分钟，吊出空冷缓冲，等表面返温达到25(TC后，入水水冷4分钟，吊出空冷缓冲，等表面返温达到25(TC后，入水水冷5分钟，吊出空冷缓冲，之后表面返温一直处在20(TC以下。(4)高温回火使温度达到60(TC，时间1680分钟。以上工艺应用于等效截面为930的工件，目标HB(布氏硬度)=240280，实测HB为260±10。对比例通用工艺手段采用油淬案例，等效截面为450mm的筒体，淬火全油冷，回火605-C，所得到的力学性能数据如下表一表一<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本发明采用水淬空冷，等效截面为900mm的长拉杆，回火600。C，所得到的力学性能数据如下表二表二<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表一和表二对照，可以看出，通过水淬空冷，使产品的综合工艺性能得到了明显改善。产品的内应力也可以通过进一步热处理消除。42CrMo的水淬空冷工艺可以实现，并有良好的效果。权利要求1、一种42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，包括如下步骤升温，保温，淬火，高温回火；其特征在于所述的淬火采用水淬空冷方式，具体包括如下步骤淬火时，水冷不超过30分钟后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到200～300℃后，再入水水冷，空冷缓冲，所述水冷和空冷经多次循环后，其工件表面返温不超过300℃稳定后即可完成淬火工序。2、根据权利要求l所述的42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，其特征在于，所述的水冷和空冷经过5次循环，即可完成淬火工序。3、根据权利要求1或2所述的42CrMo材料的水淬空冷调质处理工艺方法，其特征在于，所述的淬火采用5次水冷和空冷循环，具体包括如下步骤水冷22分钟后，空冷缓冲，等表面返温达到25(TC后，入水水冷IO分钟，空冷缓冲，等表面返温达到25(TC后，入水水冷6分钟，空冷缓冲，等表面返温达到25(TC后，入水水冷4分钟，空冷缓冲，等表面返温达到250。C后，入水水冷5分钟，空冷缓冲，之后表面返温一直处在200。C以下。全文摘要本发明公开了一种42CrMo材料的大型锻件调质淬火处理工艺方法，包括升温、保温、淬火及高温回火等步骤，采用水淬空冷方式进行淬火，具体包括如下步骤淬火时，水冷一定时间后，吊出空冷缓冲，等表面返温达到200～300℃后，再入水水冷，空冷缓冲，经多次水冷和空冷循环后，其工件返温不超过300℃稳定后即可完成淬火工序。本发明解决了在缺乏油槽、淬火油等淬火条件下工件的调质处理方案，提高了产品的综合性能。文档编号C21D1/18GK101363070SQ20071009400公开日2009年2月11日申请日期2007年8月7日优先权日2007年8月7日发明者政吕,琦张,陆寅松申请人:上海重型机器厂有限公司