專利名稱：高碳珠光體鋼變溫處理快速球化方法

　　技術領域：

　　本發明涉及金屬的熱處理方法，特別是高碳鋼的熱處理方法。

　　背景技術：

　　熱軋態或鍛態的鋼材，在實際應用時，很多需要進行球化退火，以滿足零件的加工性能和使役條件，鋼材的球化退火通常需要較長的時間才能達到相應的效果，這樣大大提高的生產成本并延長生產周期。目前，關于不同鋼材的球化退火工藝，都未能較好的解決該問題。專利(申請號CN 85101950A)《高碳低合金鋼高溫形變球化退火工藝》采用形變的方法促進高碳鋼滲碳體的球化，但其退火保溫時間仍不低于3小時；專利(公開號CN 1256320A)《高速大變形熱軋冷鐓鋼碳化物的球化退火工藝》，針對碳當量0. 15-0. 65 %wt 熱軋鋼的球化退火工藝，其采用低于ACl溫度下660-720°C區間的退火，均溫時間不低于3 小時；專利(公開號CN 1265427A)《亞共析低合金鋼的球化退火方法》，其針對碳含量低于 0. 77%wt的亞共析鋼的一種球化退火工藝，采用分別在A1-A3溫度之間與明顯低于Al溫度的兩個溫度下重復保溫，實現亞共析鋼的球化，其球化保溫時間不低于4小時。當前，采用的球化退火工藝均未實現對碳含量高于0. 8%wt的高碳鋼在較短時間內的球化。

　　發明內容

　　本發明的目的在于提供一種操作簡單、球化時間短、球化效果好的高碳珠光體鋼變溫處理快速球化方法。本發明的球化方法如下

　　采用電阻爐或燃氣爐，將碳當量大于0. 8%的高碳珠光體鋼以40 100°C /min速度加熱到略高于A1溫度710 770°C，保溫時間控制在15分鐘以內，實現碳分布不均勻的奧氏體與滲碳體的混合組織，然后用1 10 °C/min速度爐內降溫冷卻到略低于A1溫度680 740°C，保溫不超過15分鐘，使奧氏體析出碳化物顆粒，一次變溫工藝完成。如此變溫處理重復2次以上，而后空冷或爐冷到室溫，即可實現高碳鋼珠光體鋼碳化物的球化。本發明與現有技術相比具有如下優點

　　1、采用設備簡單普遍，工藝可控性強，操作簡單。2、球化時間縮短60%以上，球化效果好。

　　圖1是本發明實施例1獲得的高碳鋼的組織電鏡圖。圖2是本發明實施例2獲得的高碳鋼的組織電鏡圖。

　　具體實施例方式實施例1采用箱式電阻爐，將GCrl5高碳鋼以40 V /min速度加熱到710 V，保溫3 min,然后用時4 min冷卻到680 °C，保溫3 min，一次變溫處理工藝完成，如此重復3次，進行循環變溫處理，然后爐冷至室溫。如圖1所示，經過處理的高碳鋼的碳化物完全球化，整個處理過程僅用時30 min (除去開始加熱與最后冷卻過程)。實施例2

　　采用箱式電阻爐，將GCr 15高碳鋼以60 V /min速度加熱到740 V，保溫3 min,然后用時5 min冷卻到710 °C，保溫4 min，一次變溫處理工藝完成，如此重復3次，進行循環變溫處理，然后空冷至室溫。如圖2所示，經過處理的高碳鋼的碳化物完全球化，整個處理過程僅用時36 min (除去開始加熱與最后空冷過程)。實施例3

　　采用燃氣爐，將TlO鋼以100 °C/min速度加熱到770 °C，保溫4 min，然后用時6 min 冷卻到740 0C，保溫3 min, 一次變溫處理工藝完成，如此重復3次，進行循環變溫處理，然后空冷至室溫，同樣實現了 TlO鋼的滲碳體的快速球化，且球化率100%。

　　權利要求

　　1. 一種高碳珠光體鋼變溫處理快速球化方法，其特征在于采用電阻爐或燃氣爐，將碳當量大于0.8%的高碳珠光體鋼以40 100 V /min速度加熱到略高于A1溫度710 770°C，保溫時間控制在15分鐘以內，然后用1 10 0C /min速度爐內降溫冷卻到略低于 A1溫度680 740V，保溫不超過15分鐘，如此變溫處理重復2次以上，而后空冷或爐冷到室溫。

　　全文摘要

　　一種高碳珠光體鋼變溫處理快速球化方法，采用電阻爐或燃氣爐，將碳當量大于0.8%的高碳珠光體鋼以40～100℃/min速度加熱到710～770℃，保溫時間控制在15分鐘以內，然后用1～10℃/min速度爐內降溫冷卻到680～740℃，保溫不超過15分鐘內，如此變溫處理重復2次以上，而后空冷或爐冷到室溫。本發明采用設備簡單普遍，工藝可控性強，操作簡單，球化時間縮短60%以上，球化效果好。

　　文檔編號C21D1/52GK102399954SQ20111038198

　　公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日

　　發明者傅萬堂, 呂知清, 孫淑華, 時鐘平, 王博, 王振華, 趙德利 申請人:燕山大學