專利名稱:提高一種低碳多元素合金鋼曲軸疲勞強度的可控熱處理的制作方法
提高一種低碳多元素合金鋼特別是18Cr2Ni4WA鋼曲軸疲勞強度的可控熱處理工藝，本發(fā)明是屬于鋼鐵熱處理技術(shù)領(lǐng)域：
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自五十年代以來，應(yīng)用低碳合金結(jié)構(gòu)鋼18Cr2Ni4WA鋼制造的柴油機曲軸，熱處理工藝是加熱至880℃±10→保溫5小時15分→出爐空冷15分→熱校直30分→空冷至室溫。所得組織粗大粒狀貝氏體+少量低碳馬氏體+低碳貝氏體，該工藝雖能達到機械性能要求、但疲勞強度低，σ-1達不到技術(shù)要求的50kg/mm2，同時由于鋼的化學成份是在一個圍圍內(nèi)因此不同冶煉爐號的鋼制做的曲軸的機械性能相差較大、只能達到標準的下限，因此曲軸在使用中經(jīng)常出裂紋、嚴重磨損、甚至斷裂。
本發(fā)明經(jīng)專利、非專利文獻檢索，國內(nèi)外均無此種方法，蘇聯(lián)在“МЕТАМОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИНИСКАЯ ОБРАБОТКА”雜志，自六十年代末至八十年代初報導(dǎo)過從冶金方面如凈化鋼等和提高回火溫度方面提高曲軸鋼的疲勞強度，美國工程索引八O年報導(dǎo)波蘭采取降低淬火溫度等手段提高曲軸鋼的疲勞強度，國內(nèi)大學研究機構(gòu)從淬火溫度和“C曲線”方面進行了大量實驗，但疲勞強度均達不到50kg/mm2本發(fā)明是采用改變熱處理工藝的方法來提高18Cr2Ni4WA鋼曲的疲勞強度。根據(jù)材料的含碳量及合金元素量使工件在空氣冷卻停留的時間控制在25～70分鐘之間(相當溫度390℃～260℃)然后入油冷卻，使其內(nèi)部組織發(fā)生變化。熱處理新工藝升溫至890→保溫5小時15分→出爐空冷10分→熱校直15分→空冷→入油冷卻至室溫。從出爐至入油之間的時間是可控的。根據(jù)“18Cr2Ni4WA鋼元素含量與控溫時間的關(guān)系表”可查出控制空冷的時間。
18Cr2Ni4WA鋼元素含量與控溫時間的關(guān)系表
所得組織低碳馬氏體+下貝氏體+少量細小粒狀貝氏體本發(fā)明所達到的疲勞強度值(Φ102mm曲軸解剖值)為σ-1≥52～60kg/mm2疲勞強度可控制在兩個范圍內(nèi)1.根據(jù)“18Cr2Ni4WA鋼元素含量與控溫時間的關(guān)系表”查出的空冷時間，所達到的疲勞強度可控在σ-1≥52～56kg/mm2。
2.根據(jù)工作狀態(tài)和機械性能需要，縮短在空冷時間，疲勞強度可控制在σ-1≥56～60kg/mm2。
本發(fā)明的機械性能較已有技術(shù)的機械性有明顯提高。
已有技術(shù)與本發(fā)明機械性能的比較
本發(fā)明優(yōu)點1.細化組織，細化晶粒，提高疲勞強度和綜合機械性能，延長工件的使用壽命1～3倍。
2.變形量小，斷裂靱性和裂紋擴張速率均有改善。
3.本發(fā)明可采用普通合金鋼和特殊工藝冶煉的鋼。
4.本發(fā)明適用范圍廣(1)適用于低碳多元素結(jié)構(gòu)鋼材料。
(2)適用于各種另件，特別是形狀復(fù)雜的，大型另件。
(3)適用于化學處理、滾壓處理的予先熱處理和最后熱處理。
本發(fā)明可用計算機控制，計算機編程后，將金屬材料的元素含量輸入計算機，計算機直接給出空冷時間。
權(quán)利要求
1.一種提高18Cr2Ni4WA鋼曲軸疲勞強度的可控熱處理新工藝，其特征是改變已有熱處理工藝，新工藝為升溫至890℃±n，保溫5小時15分，空冷10分，熱校直15分，空冷，入油冷至室溫。空冷時間是根據(jù)材料的碳含量及合金元素量將空氣停留時間(從出爐至入油之間的時間)控制在25分鐘至70分鐘之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的可控熱處理新工藝，其特征是所得金相組織為低碳馬氏體+下貝氏體+少量的細小粒狀貝氏體。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2，所述的可控熱處理新工藝，其特征是曲軸的疲勞強度提高到σ-1≥52kg/mm2～60kg/mm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的可控熱處理新工藝，其特征是本發(fā)明適用范圍廣(1)可適用于低碳多元素合金結(jié)構(gòu)鋼材料。(2)可適用于各種另件，特別是形狀復(fù)雜的，大型另件。(3)可適用于化學處理，滾壓處理的予先熱處理和最后熱處理。
專利摘要
一種使18Cr18Cr本發(fā)明是根據(jù)元素的含量，控制曲軸熱處理在空氣停留的時間而后入油冷卻，而改變內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的一種熱處理新工藝。其優(yōu)點是細化組織晶粒；提高疲勞強度；提高綜合機械性能；延長工件的使用壽命；適用范圍廣。本發(fā)明還可用于計算機控制。
文檔編號C21D9/30GK86103917SQ86103917
公開日1987年12月30日 申請日期1986年6月12日
發(fā)明者韓仁恭 申請人:國營吉林柴油機廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan