[发明专利]一种钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法

说明书

本发明属于钢铁材料制备技术领域，公开了一种钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法，所述钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法包括以下步骤：进行炼钢得到钢铁半成品；对钢铁进行奥氏体化处理，快冷到马氏体开始转变的温度以下进行淬火；将淬火后的钢铁进行配分处理，并将处理后的钢铁缓慢降温至室温；对钢铁进行深冷处理，后置于空气中回温至室温；进行回火处理，加热后保温，后冷却至室温。本发明通过在淬火、配分后、回火前进行一次深冷处理，通过将温度降至部分残余奥氏体的Ms以下，使得不稳定残余奥氏体组织发生转变，同时保留具有较强稳定性的残余奥氏体，能够在保持原有强塑性能的前提下显著提高钢铁材料的冲击韧性。

技术领域

本发明属于钢铁材料制备技术领域，尤其涉及一种钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法。

背景技术

目前：钢中奥氏体可以产生相变诱发塑性(TRIP)效应、阻碍裂纹扩展(BPC)效应和吸收位错(DARA)效应，以及作为主要的“氢陷阱”，可以显著地阻碍裂纹萌生和扩展，提高钢铁材料的耐磨性、抗接触疲劳以及抗延迟断裂性能。不稳定的残余奥氏体在钢铁构件的服役过程中，即使在很小的应变下也诱发转变成马氏体并释放出氢将最终会加快钢中微裂纹的扩展和表层剥落，恶化钢铁构件的服役性能，因此有效调控钢中的残余奥氏体的含量、形态、尺寸等来提高其稳定性将具有十分重要的科学和工程意义。

淬火、配分-回火(quenching–partitioning–tempering,Q-P-T)工艺为传统淬火钢中的残余奥氏体调控提供了新的思路。淬火、配分-回火工艺在一定温度保温时析出共格、弥散的复杂碳化物，呈现析出强化的效果。大量的研究和工程应用已经表明，经过Q-P-T处理的钢件比传统的淬火-回火(Q-T)钢件具有更多、更稳定的残余奥氏体。然而，经Q-P-T工艺处理后，组织强塑性显著提升，组织中存在较多的残余奥氏体，其稳定性虽有提高，在外部环境的温度与外力的影响下，仍存在部分发生转变而给构件服役带来风险的情况，同时韧性水平不高。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：经淬火、配分-回火工艺处理后，钢铁材料中存在较多的残余奥氏体，存在部分发生转变而给构件服役带来风险的情况，同时韧性水平不高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法。

本发明是这样实现的，一种钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法，所述钢铁材料的淬火、配分、深冷、回火处理方法包括以下步骤：

步骤一，进行炼钢得到钢铁半成品；

所述进行炼钢得到钢铁半成品，包括以下步骤：

(1)将原料按照预设的份数进行混合，置于真空感应炉内进行熔炼，得到钢锭；

所述将原料按照预设的份数进行混合，置于真空感应炉内进行熔炼，包括：

1)对真空感应炉炉体进行检查和修复；

2)进行装料，将轻薄料作为基底铺设在最底层，然后放入废钢，在上层填铺轻料填充空隙；

3)分别进行点弧、穿井、主融化以及熔末升温，完成熔炼；

(2)将熔炼得到的钢锭转移至等离子电弧熔炼炉中，以钢锭为炉料采用等离子电弧进行再次熔炼，完全融化得到钢液；

(3)当钢液温度达到1600-1650℃时，插铝终脱氧，停电清炉出钢浇筑，浇筑时选用绝热板，浇筑温度为1580-1600℃；

(4)在珐琅涂层保护下进行均匀化处理，得到钢铁半成品；

步骤二，对钢铁进行奥氏体化处理，快冷到马氏体开始转变的温度以下进行淬火；

所述对钢铁进行奥氏体化处理，快冷到马氏体开始转变的温度以下进行淬火包括：