一种高淬透性20CrNiMoH钢及提高20CrNiMoH钢淬透性的热处理工艺

本发明属于钢的热处理工艺，具体涉及一种高淬透性20crnimoh钢及提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺。

背景技术：

1、钢热处理是指通过钢在固态下的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需性能的工艺方法。热处理在机械制造中具有重要的作用，它能提高金属材料的使用性能，节约金属，延长机械的使用寿命。此外，热处理还能改善金属材料的工艺性能，提高生产率和加工质量。

2、目前，钢普遍采用的热处理工艺为：原始钢材→正火→退火→机加工φ25mm末端标准试样→端淬试验。钢材在进行热处理时，钢材的尺寸、加热温度、冷却方式等，在不同的程度上都影响着钢的淬透性，由于受原始钢材规格较大的影响，正火处理时钢材加热的不够均匀，均匀性较差，且加热处理时通常采用的箱式电阻炉，会使得钢材产生氧化、脱碳的现象，进而降低钢材的淬透性。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种高淬透性20crnimoh钢及提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺，包括如下步骤：

4、s1：将原始钢材机加工成热处理毛坯试样，所述毛坯试样的直径为

5、s2：将毛坯试样进行正火处理，然后冷却至室温；所述正火处理在盐浴炉中进行；

6、s3：将s2正火处理后的试样退火处理，冷却后得到退火处理后的试样；

7、s4：退火处理后的试样加工成的末端淬火标准试样；

8、s5：将的末端标准试样进行端淬试验，端淬后使用流动的盐水进行淬火。

9、本发明通过以下方面提高钢材的淬透性：第一，本发明将原始钢材切割为直径为28～33mm的钢材毛坯，由于钢材毛坯体积较小，在进行热处理时受热更加均匀，出炉后冷却速度较快，能够提高钢材的淬透性。第二，区别于传统热处理中使用箱式电阻炉，本发明钢材的正火处理过程在盐浴炉中进行，盐浴炉加热速度快，受热较为均匀，热处理时钢材不与空气直接接触，减少氧化脱碳，提升钢材的淬透性。第三，本发明通过对钢材毛坯试样淬火时，将试样毛坯放置在流动的食盐水中，在食盐水中的淬透深度可达到15mm，相比在油中或水中冷却时，食盐水的淬透更深，淬透效果更好，并且食盐水在冷却钢材时，在冷却过程中会析出盐的晶体，并爆裂破坏蒸汽膜，食盐水的冷速大约是清水的两倍，所以食盐水淬火可以获得比较高而且均匀的硬度，同时由于冷却均匀，变形开裂的倾向比清水小。

10、本发明依据国标gb 5216-2014进行端淬试验。

11、作为本发明的优选实施方式，所述s2中，使用盐浴炉时进行通风排气，将盐浴炉加热介质的蒸气排出室内。

12、本发明在使用盐浴炉时需要进行通风排气，将盐浴炉加热介质的蒸气排出室内，对室内进行降温，同时端淬后在盐水中进行淬火，在不调整钢材化学成分的情况下，未增加钢冶炼生产成本，节约大量的能源消耗，降低热处理成本。

13、作为本发明的优选实施方式，所述s2中，正火处理温度为ac3以上温度30～50℃，达到正火温度后保温60min。

14、作为本发明的优选实施方式，所述s2中，冷却方式为空气冷却结合吹风冷却。

15、作为本发明的优选实施方式，所述s3中，退火处理具体包括，将s2正火处理后的试样加热到770℃保温3h，然后随炉冷却至650℃，最后出炉空气冷却。

16、本发明所述s5中，端淬试验时，通过全自动端淬硬度试验机，对钢材淬火端面进行硬度检测。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：首先，本发明将原始钢材依次通过切割加工，盐浴炉中正火处理，退火处理，端淬试验且使用食盐水淬火处理，能够明显提升钢材的淬透性。主要原理包括：一方面利用盐浴炉加热速度快，温度较为均匀，热处理时钢材不与空气接触，不易氧化脱碳且变形小的特点，提升钢材的淬透性。另一方面使用食盐水淬火，淬透更深，淬透效果更好，且食盐水在冷却钢材时，在形成蒸汽膜的同时会析出盐的晶体，并爆裂破坏蒸汽膜，可以获得比较高而且均匀的硬度，同时由于冷却均匀，变形开裂的倾向较低。

技术特征：

1.一种提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺，其特征在于，所述s2中，正火处理温度为ac3以上温度30～50℃，达到正火温度后保温60min。

3.如权利要求1所述提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺，其特征在于，所述s2中，使用盐浴炉时进行通风排气，将盐浴炉加热介质的蒸气排出室内。

4.如权利要求1所述提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺，其特征在于，所述s3中，退火处理具体包括，将s2正火处理后的试样加热到770℃±5℃保温3h，然后随炉冷却至650℃±5℃，最后出炉空气冷却。

5.如权利要求1-4任一项所述提高20crnimoh钢淬透性的热处理工艺制备的高淬透性20crnimoh钢。

技术总结
本发明是一种高淬透性20CrNiMoH钢及提高20CrNiMoH钢淬透性的热处理工艺，属于钢的热处理工艺技术领域。本发明将原始钢材依次通过切割加工，盐浴炉中正火处理，退火处理，端淬且使用食盐水淬火处理，能够明显提升钢材的淬透性。一方面利用盐浴炉加热速度快，温度较为均匀，热处理时钢材不与空气接触，不易氧化脱碳且变形小的特点，提升钢材的淬透性。另一方面使用食盐水淬火，淬透更深，淬透效果更好，且食盐水在冷却钢材时，在形成蒸汽膜的同时会析出盐的晶体，并爆裂破坏蒸汽膜，可以获得比较高而且均匀的硬度，同时由于冷却均匀，变形开裂的倾向较低。

技术研发人员：陈文杰,朱心昆,刘逸枫,刘洋,罗军,赵康
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13