双曲线在热处理中的应用技术领域
本发明涉及双曲线在热处理中的应用,属于金属热处理技术领域。
背景技术
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不
改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面
的化学成分,赋予或改善工件的使用性能,其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉
眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材
料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,
钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内
容;另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获
得不同的使用性能。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却
两个过程,这些过程互相衔接,不可间断。
理想的淬火方法是冷却速度与C曲线相切,而双C曲线则是以二曲线的公切线最为
理想,像Cr12、Cr12MoV、W18Cr4V等都具有双C曲线;常规工艺有:(1)分级淬火,分两次避开
二个C曲线,这种工艺适用于小零件;(2)直接淬火,一次淬入低于下C曲线下线的介质中,同
时避开二个C曲线,这种工艺用于要求不严的大、中型工件,而对于要求较严(无磨量)的大、
中型工件按照前一种方法处理达不到硬度要求,按照后一种方法处理则很难控制变形。例
如:现有技术生产的机匣盖模具、弹匣模具由于在热处理中产生变形超差,进而经常出现报
废,造成一定的经济损失,也影响产品的质量和工期。为此,需要设计一种新的技术方案,能
够综合型克服现有技术存在的不足。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足,提供一种双曲线在热处理中的应用,解决
了产品畸变问题,使得产品(模具、刀具)变形降低到最小程度,满足实际使用要求。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案如下:
双曲线在热处理中的应用,所述应用具体包括以下步骤:
步骤(1):建立水平M(时间)和竖直T(温度)之间的坐标系关系;
其中,MS—表示冷却时间;
T—表示冷却温度;
步骤(2):在步骤(1)的基础之上基于双C曲线之间组织间隙的转变特点建立双C曲
线模型,并且调节产品达到过冷奥氏体后的冷却温度;
其中,具体调节步骤包括如下:
步骤a:当产品加热达到奥氏体后,将产品投入到200℃-300℃之间的冷却剂中进
行冷却;
步骤b:在经过步骤a处理后立即将产品转至400℃-500℃之间的冷却剂中冷却,且
保温一段时间;
步骤c:在经过步骤b处理再将产品投入到200℃以下的油温中冷却,便可保持产品
过冷奥氏体的稳定性;
步骤d:将经过步骤c处理后的产品取出空冷至室温,即可保证了产品变形小,硬度
强的特点。
作为上述技术方案的改进,步骤a中所述产品加热达到奥氏体后需要在空气中停
留一段时间,然后再将产品投入到200℃-300℃之间的冷却剂中进行冷却,且所述停留时间
为30秒。
作为上述技术方案的改进,步骤a和步骤b中所述冷却剂为硝盐。
作为上述技术方案的改进,步骤b中所述保温时间为0.5-1小时之间。
作为上述技术方案的改进,如过产品因加热变形较大,在经过所述步骤d处理后可
对产品进行相应的热校正。
本发明与现有技术相比较,本发明的实施效果如下:
本发明所述的双曲线在热处理中的应用,利用双C曲线之间间隙的热稳定性和组
织变化的特点来达到对产品的缓慢冷却的目的,使得产品变形量降低到最小化,解决了实
际中产品的畸变问题,降低了产品的后续加工工序和成本,满足了实际使用要求。
附图说明
图1为本发明所述的双曲线在热处理中的应用温度和时间的直角坐标系关系示意
图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1所示,为本发明所述的双曲线在热处理中的应用,所述应用具体包括以下步
骤:
步骤(1):建立水平M(时间)和竖直T(温度)之间的坐标系关系;
其中,MS—表示冷却时间;
T—表示冷却温度;
步骤(2):在步骤(1)的基础之上基于双C曲线之间组织间隙的转变特点建立双C曲
线模型,并且调节产品达到过冷奥氏体后的冷却温度;
其中,具体调节步骤包括如下:
步骤a:当产品加热达到奥氏体后,将产品投入到200℃-300℃之间的冷却剂中进
行冷却;
步骤b:在经过步骤a处理后立即将产品转至400℃-500℃之间的冷却剂中冷却,且
保温一段时间;
步骤c:在经过步骤b处理再将产品投入到200℃以下的油温中冷却,便可保持产品
过冷奥氏体的稳定性;
步骤d:将经过步骤c处理后的产品取出空冷至室温,即可保证了产品变形小,硬度
强的特点。
进一步地,步骤a中产品加热达到奥氏体后需要在空气中停留一段时间,然后再将
产品投入到200℃-300℃之间的冷却剂中进行冷却,且停留时间为30秒。
进一步地,步骤a和步骤b中冷却剂为硝盐,步骤b中保温时间为0.5-1小时之间。
具体地,如过产品因加热变形较大,在经过步骤d处理后可对产品进行相应的热校
正。
工作原理:由于产品(模具)设计人员没有考虑到产品热处理过程中会产生热胀冷
缩等因素,进而影响产品的质量;本发明针对产品热处理过程中产生的问题,利用双C曲线
之间间隙的热稳定性和组织变化的特点来达到对产品的缓慢冷却的目的,使得产品变形量
降低到最小化,解决了实际中产品的畸变问题,降低了产品的后续加工工序和成本,满足了
实际使用要求。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明,不能认定本发明具体实
施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前
提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明保护的范围。