一种钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺.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CN108285965A(43)申请公布日2018.07.17(21)申请号201810037710.X(22)申请日2018.01.15(71)申请人中国科学院理化技术研究所地址100190北京市海淀区中关村东路29号(72)发明人王凯凯顾开选王俊杰郭嘉崔晨(74)专利代理机构深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316代理人赵勍毅(51)Int.Cl.C21D6/04(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺(57)摘要本申请提供的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，包括以下步骤：将钢铁材料进行完全或部分奥氏体化处理；再将钢铁材料降温至Ms以下进行淬火处理，其中，Ms为马氏体开始转变的温度；接着，将钢铁材料进行配分处理，配分温度为Ms以上的某一温度或配分温度等于淬火温度，接着冷却至室温；再将钢铁材料进行深冷处理，再升温至室温；接着，进行回火处理。上述钢铁材料的处理工艺通过在淬火-配分后、回火前安排一次深冷处理，通过将温度降至部分残余奥氏体的Ms以下，使得这部分不稳定残余奥氏体组织发生转变，同时保留下具有较强稳定性的残余奥氏体，该工艺能使钢铁材料在其他性能更优或保持同一水平的前提下，显著提高钢铁材料的冲击韧性。CN108285965ACN108285965A权利要求书1/1页1.一种钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：将钢铁材料进行完全奥氏体化处理或部分奥氏体化处理；接着，将所述钢铁材料降温至Ms以下进行淬火处理，其中，Ms为马氏体开始转变的温度；接着，将所述钢铁材料进行配分处理，配分温度为Ms以上的某一温度或配分温度等于淬火温度，配分处理后将所述钢铁材料冷却至室温；接着，将所述钢铁材料进行深冷处理，再升温至室温；接着，进行回火处理。2.如权利要求1所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，所述深冷处理置于淬火处理-配分处理之后、回火处理之前进行。3.如权利要求1所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，所述深冷处理的操作为，将所述钢铁材料降温至-80℃～-196℃的深冷温度，在深冷温度保温8h～24h。4.如权利要求3所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，在所述深冷处理的操作中，以2℃/min～5℃/min的降温速率降温至深冷温度；将所述钢铁材料进行深冷处理后，以2℃/min～5℃/min的升温速率升至室温。5.如权利要求3所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，在所述深冷处理的操作中，所述深冷温度为-196℃。6.如权利要求3所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，在所述深冷处理的操作中，在深冷温度的保温时间为24h。7.如权利要求1所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，所述深冷处理的操作为，将所述钢铁材料先冷却至-80℃保温2h，再冷却至-150℃保温2h，最后冷却至-196℃保温4h。8.如权利要求1所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，所述部分奥氏体化处理的温度为Ac1～Ac3；所述完全奥氏体化处理的温度为Ac3以上；其中，Ac1为加热时铁素体开始转变为奥氏体的温度，Ac3为加热时铁素体全部转变为奥氏体的终了温度。9.如权利要求7所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，所述完全奥氏体化的温度为高于Ac3温度30℃～50℃。10.如权利要求1所述的钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺，其特征在于，所述钢铁材料含有Si或Al元素，所述钢铁材料的组织中包含α相和残余奥氏体，所述α相为马氏体或贝氏体或铁素体。2CN108285965A说明书1/4页一种钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺技术领域[0001]本发明涉及材料处理工艺技术领域，尤其涉及一种钢铁材料的淬火-配分-深冷-回火处理工艺。背景技术[0002]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。[0003]淬火-配分(quenching&partitioning,Q&P)和淬火