專利名稱：：30CrNi3A材料等溫淬火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種對材料進(jìn)行等溫淬火的熱處理工藝，尤其是對30CrNi3A材料進(jìn)行等溫淬火熱處理的工藝。技術(shù)背景在槍械領(lǐng)域，對其中的重要零部件都要進(jìn)行熱處理，也包括等溫淬火熱處理，以改善零件的機(jī)械性能，如提高強(qiáng)度、提高硬度、提高沖擊韌性、改善加工性能等；合理、適當(dāng)?shù)牡葴卮慊馃崽幚砉に噮?shù)，對零件的機(jī)械性能具有決定性的影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于某某型號槍族產(chǎn)品實(shí)物零件(材料30CrNi3A技術(shù)規(guī)范(4550)服C)采用馬氏體分級淬火工藝(鹽浴爐加熱、硝鹽浴(180-240)i:淬火冷卻，硝鹽爐(180240)"C回火，組織為回火馬氏體)進(jìn)行熱處理，熱處理后硬度高且硬度平均值為(48~50)HRC。在該硬度范圍內(nèi)進(jìn)行鉆孔、鉸孔、銑螺旋面等機(jī)械加工較困難，普通刀具無法加工，需采用硬質(zhì)合金鋼刀具進(jìn)行加工，刀具報(bào)廢量大、刀具成本高，導(dǎo)致其加工成本顯著增加；而且頻繁地更換刀具使得產(chǎn)品加工的質(zhì)量穩(wěn)定性差、生產(chǎn)效率低。雖然能夠通過提高回火溫度來降低零件硬度值，但是該零件材料(30CrM3A)存在明顯第一類回火脆性，對產(chǎn)品壽命會造成致命缺陷，故不能通過提高回火溫度來降低其硬度值以獲得良好的加工性能。因此，本發(fā)明開發(fā)提供了一種30CrNi3A材料等溫淬火工藝(通過提高淬火冷卻介質(zhì)溫度，改善金相組織形態(tài)，獲得下貝氏體和回火馬氏體)新方法，通過適當(dāng)降低其硬度，使硬度值落在(4548)HRC機(jī)械加工易加工區(qū)內(nèi)，同時(shí)滿足產(chǎn)品零件使用性能要求
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的30CrNi3A材料分級淬火熱處理工藝所獲得產(chǎn)品硬度高且機(jī)械加工性能差的不足，提供一種對該材料進(jìn)行等溫淬火熱處理的新工藝。本發(fā)明的30CrNi3A等溫淬火熱處理的工藝是淬火加熱溫度為(850。900)°C，淬火加熱時(shí)間為(30。60)min，淬火冷卻時(shí)間為(30。60)min，其特征在于為了獲得硬度值為45。48服C的工件，其對應(yīng)的等溫冷卻介質(zhì)溫度適宜區(qū)域?yàn)?240。285)°C。等溫冷卻介質(zhì)溫度最佳優(yōu)化范圍為(275。280)。C。本發(fā)明的等溫淬火熱處理的新工藝，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下特點(diǎn)1、通過提高淬火冷卻介質(zhì)溫度，改善金相組織形態(tài)，獲得下貝氏體和回火馬氏體，改善零件的機(jī)械性能；2、使硬度值落在(45。48)服C機(jī)械加工易加工區(qū)內(nèi)，獲得良好的機(jī)械加工性能。3、用普通的刀具就能進(jìn)行機(jī)械加工，有效降低其加工成本，進(jìn)而降低該種槍械產(chǎn)品的成本。具體實(shí)施方式本發(fā)明的30CrNi3A等溫淬火熱處理的工藝，為了獲得硬度值為45。48服C的工件，其對應(yīng)的等溫冷卻介質(zhì)溫度適宜區(qū)域?yàn)?240。285)°C;磁佳優(yōu)化區(qū)域?yàn)?275。280)°C;淬火加熱溫度、淬火加熱時(shí)間和淬火冷卻時(shí)間與現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)參數(shù)相同或基本相同；如淬火加熱溫度為(850。900)。C，淬火加熱時(shí)間為(30。60)min，淬火冷卻時(shí)間為(30。60)min，淬火冷卻介質(zhì)為常規(guī)的硝鹽浴、油等在淬火加熱溫度、淬火加熱時(shí)間和淬火冷卻時(shí)間固定且保證30CrNi3A材料淬火加熱完全奧氏體化的情況下，淬火冷卻介質(zhì)在240。305"C范圍內(nèi)每隔5'C進(jìn)行一次等溫試驗(yàn)，并測試硬度值.。1、淬火加熱設(shè)備35KW井式電爐淬火加熱溫度890°C淬火加熱時(shí)間40min淬火冷卻時(shí)間40min淬火冷卻介質(zhì)溫度初步確定為240。305。C范圍內(nèi)每隔5。C進(jìn)行一次等溫試驗(yàn)。2、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果，見表l所示:表l試驗(yàn)工藝參數(shù)及結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>3、根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用MINITAB軟件中的回歸分析工具建立回歸方程Y=47.694-0.00192*(T-252.94)2其中Y代表硬度值，T代表淬火冷卻介質(zhì)的溫度。根據(jù)(45。48)服C上下預(yù)測區(qū)間的界限可求出淬火冷卻介質(zhì)溫度的變化范圍是(275.715。279.857)。C。本發(fā)明通過XXX型號槍族產(chǎn)品實(shí)物零件(材料30CrNi3A技術(shù)規(guī)范45。50HRC)按下面實(shí)例進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證和產(chǎn)品性能試驗(yàn)實(shí)施例一1.1熱處理工藝參數(shù)淬火加熱設(shè)備35KW井式電爐淬火加熱溫度890°C，淬火加熱時(shí)間40min淬火冷卻介質(zhì)溫度240°C，淬火冷卻時(shí)間40min1.2硬度值(測試6件零件硬度值HRC):47.0、48.0、48.0、47.0、47.5、48.0硬度平均值47.6667HRC實(shí)施例二2.1熱處理工藝參數(shù)淬火加熱設(shè)備35KW井式電爐淬火加熱溫度89CTC，淬火加熱時(shí)間40min淬火冷卻介質(zhì)溫度260°C，淬火冷卻時(shí)間40min2.2硬度值(測試6件零件硬度值服C):47.0、47.0、45.5、47.5、47.5、47,0硬度平均值46.9167HRC實(shí)施例三3.1熱處理工藝參數(shù)淬火加熱設(shè)備35KW井式電爐淬火加熱溫度890°C，淬火加熱時(shí)間40min淬火冷卻介質(zhì)溫度280°C，淬火冷卻時(shí)間40min3.2硬度值(測試6件零件硬度值)45.5、46.5、45.0、45.5、46.0、46.0硬度平均值45.7500HRC經(jīng)過產(chǎn)品共計(jì)10000次(常溫、低溫)壽命試驗(yàn)、勤務(wù)使用強(qiáng)度試驗(yàn)及跌落性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，對XXX型號槍族產(chǎn)品實(shí)物零件進(jìn)行磁化探傷未發(fā)現(xiàn)裂紋，滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命要求。權(quán)利要求1、30CrNi3A等溫淬火工藝，淬火加熱溫度為850∽900℃，淬火加熱時(shí)間為30∽60min，淬火冷卻時(shí)間為30∽60min，其特征在于硬度值45∽48HRC對應(yīng)的等溫冷卻介質(zhì)溫度范圍為240∽285℃。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的30CrNi3A材料等溫淬火工藝，其特征在于等溫冷卻介質(zhì)溫度優(yōu)化范圍為275。280°C。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的30CrNi3A等溫淬火工藝，其特征在于所述的淬火加熱溫度為890°C，淬火加熱時(shí)間為40min，淬火冷卻時(shí)間為40min。全文摘要本發(fā)明公開了30CrNi3A等溫淬火熱處理的工藝是淬火加熱溫度為(850∽900)℃，淬火加熱時(shí)間為(30∽60)min，淬火冷卻時(shí)間為(30∽60)min，其特征在于為了獲得硬度值為45∽48HRC的工件，其對應(yīng)的等溫冷卻介質(zhì)溫度適宜區(qū)域?yàn)?240∽285)℃。本發(fā)明的等溫淬火熱處理的新工藝，通過提高淬火冷卻介質(zhì)溫度，改善金相組織形態(tài)，獲得下貝氏體和回火馬氏體，改善零件的機(jī)械性能；使硬度值落在(45∽48)HRC機(jī)械加工易加工區(qū)內(nèi)，獲得良好的機(jī)械加工性能。用普通的刀具就能進(jìn)行機(jī)械加工，有效降低其加工成本，進(jìn)而降低該種槍械產(chǎn)品的成本。文檔編號C21D11/00GK101130829SQ20061009506公開日2008年2月27日申請日期2006年8月25日優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日發(fā)明者周開志,林德才,艾青林,鄒盛海,陳厚敏,陳發(fā)權(quán),顧中毅申請人:重慶建設(shè)工業(yè)有限責(zé)任公司