[发明专利]锻件高温形变热处理工艺

说明书

本申请涉及一种锻件高温形变热处理工艺，锻件高温形变热处理工艺包括：预冷步骤、淬火步骤、保温步骤以及回火步骤，将经过热整形的锻件冷却降温到初步温度Tsubgt;1/subgt;；淬火步骤，将冷却后的锻件在淬火介质中冷却，淬火介质的温度小于或等于50℃；保温步骤，将淬火后的锻件进行保温4小时‑6小时；回火步骤，在温度Tsubgt;2/subgt;保温2小时‑4小时回火。该工艺生产的锻件可以满足硬度、晶粒度、金相组织等技术要求且没有裂纹出现，锻件高温形变热处理工艺可减少相关技术中的部分步骤，降低成本且降低处理周期。

技术领域

本申请涉及锻件热处理技术技术领域，尤其涉及一种锻件高温形变热处理工艺。

背景技术

乘用汽车转向节模锻件，中部较厚，中部的四周具有多个分支，从而几何形状复杂、高低落差较大、各处厚薄悬殊(最薄位置6mm)，通常采用合金结构钢40Cr材质，进行加工后的乘用汽车转向节模锻件的要求调质晶粒度≥5级，金相组织为1级～4级，热处理硬度HRC26-32。常规热加工工艺过程为棒料(加热)→制坯→预锻→终锻→热整形→加热(正火)冷却→冷整形→加热(淬火)冷却→回火处理。

汽车转向节终锻整形后需要先进行加热到AC₃+30～50(℃)且保温2～3小时后空气冷却再冷整形；再进行加热到AC₃+30～50(℃)且保温2～3小时通过油冷到70℃～100℃，最后进行温度550℃～650℃保温2～4小时回火。由于乘用汽车转向节模锻件几何形状复杂且有较大的厚薄差异，现有技术步骤在处理时，容易造成乘用汽车转向节模锻件产生裂纹的现象，且现有技术通常需要耗时17-18小时，步骤太多且太繁琐，因此浪费大量能源以及生产时间而增加成本。

发明内容

本申请的目的在于提供一种锻件高温形变热处理工艺，该工艺生产的锻件可以满足硬度、晶粒度、金相组织等技术要求且没有裂纹出现，锻件高温形变热处理工艺可减少相关技术中的部分步骤，降低成本且降低处理周期。

为此，本申请实施例提供了一种锻件高温形变热处理工艺，包括：预冷步骤，将经过热整形的锻件冷却降温到初步温度T₁；淬火步骤，将冷却后的锻件在淬火介质中冷却，淬火介质的温度小于或等于50℃；保温步骤，将淬火后的锻件进行保温4小时-6小时；回火步骤，在温度T₂保温2小时-4小时回火。

在一种可能的实现方式中，所述锻件化学成分包括：0.37％≤C≤0.44％，0.17％≤Si≤0.37％，0.5％≤Mn≤0.8％，P≤0.035％，S≤0.035％，0.8％≤Cr≤1.1％，Ni≤0.3％，Cu≤0.25％。

在一种可能的实现方式中，所述初步温度T₁＝锻件的相变温度AC₃+(20℃-120℃)；所述相变温度AC₃＝903-233.7W_C+438.5W_P+30.49W_Si+37.92W_v-34.43W_Mn-23W_Ni-200(W_C-0.54+0.06W_Ni)(℃)。

在一种可能的实现方式中，所述预冷步骤中的冷却时间为20s-50s。

在一种可能的实现方式中，所述预冷步骤中，采用的冷却方式为风冷。

在一种可能的实现方式中，所述淬火步骤中的冷却时间为10s-20s。

在一种可能的实现方式中，所述淬火步骤中的所述介质为水。

在一种可能的实现方式中，所述保温步骤中的温度200℃-500℃。

在一种可能的实现方式中，所述回火温度T₂为580℃-650℃。