一种钢的等温球化退火方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111893265A(43)申请公布日2020.11.06(21)申请号202010828640.7(22)申请日2020.08.11(71)申请人王长文地址343000江西省吉安市吉州区吉州大道30号33栋2单元402室(72)发明人王中忞王长文(51)Int.Cl.C21D1/28(2006.01)C21D1/84(2006.01)B21J5/00(2006.01)权利要求书2页说明书18页附图7页(54)发明名称一种钢的等温球化退火方法(57)摘要一种钢的等温球化退火方法。采用等温(恒温)转变法的冷却方式，运用“加热速度是由加热温度场与钢表面的能量差造成的，能量差大的加热速度快；反之，加热速度慢”规律，在钢的奥氏体化过程中，装炉后用提高加热温度来提高加热速度，实行快速加热；运用“钢的过冷奥氏体稳定性”特征，进行奥氏体化后的控冷，其装炉方式，奥氏体化后的冷却方法、过冷度、冷却速度、冷却均匀性和冷却效率，为控制过冷奥氏体转变速度与形核率和生长速度提供条件；包括：钢的奥氏体化，钢的等温保持，钢的控冷；本发明能节约能源和资源，降低成本，缩短加热和冷却时间以及等温时间，缩短周期，提前工期，提高球化质量，获得预期均匀一致的球化组织和性能达标。CN111893265ACN111893265A权利要求书1/2页1.一种钢的等温球化退火方法，其特征是：钢在奥氏体化过程中，钢低温入炉，采用有利于热量流通、加热和冷却截面均匀分别透热和透冷至所需温度的堆放方式装炉后，用提高加热温度来提高加热速度，实行快速加热，随炉升温且控制升温速度，升至高于所需加热温度——快速加热温度，进入快速加热温度进行快速加热，控制快速加热温度和保温时间；快速加热保温后停止供热，随炉冷至所需加热温度开始供热，进入所需加热温度进行加热，控制所需加热温度和保温时间；钢奥氏体化后，停止供热，随炉冷却且控制冷却速度，冷至等温温度开始供热，进入等温温度进行等温保持，控制等温温度和等温时间；钢等温保持后，停止供热，随炉冷却且控制冷却速度，冷至C曲线鼻尖部温度TP-(20～60)℃，打开炉门(盖)，随炉冷至C曲线鼻尖部温度TP-(180～220)℃，出炉空冷至室温；所述方法包括：(一)钢的奥氏体化；(二)钢的等温保持；(三)钢的控冷。2.如权利要求1所述的钢的奥氏体化，其特征是所述钢的奥氏体化为：(一)确定钢的等温球化退火在奥氏体化过程中，装炉方式、加热方法、升温速度、加热速度、加热均匀性、加热效率、加热温度和保温时间为控制奥氏体化程度，加热和冷却截面均匀分别透热和透冷至所需温度，使奥氏体相变完成，奥氏体晶粒不得长大，奥氏体的碳浓度分布不均匀，保留大量未溶渗碳体质点，减小加热应力和费用低提供条件；(二)确定钢的等温球化退火在奥氏体化过程中，钢低温入炉，采用有利于热量流通、加热和冷却截面均匀分别透热和透冷至所需温度的堆放方式装炉；(三)确定钢的等温球化退火在奥氏体化过程中，钢装炉后，用提高加热温度来提高加热速度，实行快速加热，随炉升温且控制升温速度，升至高于所需加热温度——快速加热温度，进入快速加热温度进行快速加热，控制快速加热温度和保温时间；(1)确定钢的快速加热为装炉后开始随炉升温，升温速度为(150～200)℃/h；(2)确定钢的快速加热温度为高于所需加热温度；(3)确定钢的快速加热“零”保温时间为：表面温度为(90～95)％的所需加热温度，心部温度为(80～85)％的所需加热温度；(四)确定钢的等温球化退火快速加热保温后，停止供热，随炉冷却，截面均匀透冷至所需加热温度，进入所需加热温度进行加热，控制所需加热温度和保温时间；(1)确定钢的加热温度——所需加热温度为：Ac1+(20～35)℃1)共析钢、过共析钢和合金工具钢为Ac1+(20～30)℃；2)冷挤压成型的低碳钢和低碳低合金钢为Ac1+(25～35)℃；(2)确定钢的所需加热温度加热“零”保温时间为：表面温度为所需加热温度，心部温度为＞90％的所需加热温度。3.如权利要求1所述的钢的等温保持，其特征是所述钢的等温保持为：(一)确定钢的等温球化退火奥氏体化后进入等温保持，控制奥氏体化后截面均匀透冷至等温温度的冷却速度、等温温度和等温时间；(二)确定钢的等温球化退火奥氏体化后，停止供热，随炉冷却，冷却速度为(40～60)℃/h，截面均匀透冷至等温温度进行等温保持；2CN111893265A权利要求书2/2页(三)确定钢的等温球化退火等温温度为：Ac1-(20～40)℃(1)共析钢、过共析钢和合金工具钢为Ac1-(20～40)℃；(2)冷挤压成型的低碳钢和低碳低合金钢为Ac1-(20～35)℃；(四)确定钢的等温球化退火等温时间为完成组织转变——球化所需