钢的完全贝氏体淬火方法 本发明涉及一种用于轴承和其它承载构件的钢的完全贝氏体淬火的方法。
有时优选贝氏体淬火方法而不是马氏体淬火。这是因为贝氏体组织通常具有更好的机械性能，例如更高的韧性、更高的抵抗裂纹扩展的能力等等。因此，对于在恶劣条件下、特别是在疲劳条件下服役的构件，例如轴承或其它承载构件，贝氏体组织将是非常适合的。
贝氏体淬火广泛应用于制造高强度、高韧性的构件。对于一种给定的钢，与马氏体组织相比，贝氏体组织常常表现出优越的机械性能和组织稳定性。贝氏体淬火的缺点是工艺周期长。为了缩短等温贝氏体相变的工艺周期，有必要提高贝氏体相变的温度。然而，这会降低硬度，从而影响构件的性能。
GB,A,2019436揭示了一种制造一种具有较好韧性、强度和低成本钢的方法。该方法涉及在马氏体相变点以上0～100℃区间内的一种贝氏体淬火处理，直到获得了85％的最大转变量，转变量优选在80％，随后冷却到室温。与传统的完全相变相比，该方法节约了大量时间，因此更为经济。然而，因为钢地一部分并未转变为贝氏体，该钢的性能的确受到了影响。
本发明的目的在于提供一种完全贝氏体淬火的方法，可以缩减贝氏体相变的时间，而不降低硬度。与传统的等温贝氏体相变相比，采用新工艺就可以缩减获得给定硬度的工艺时间，或者相变时间一定，提高硬度。
根据本发明，上述效果的获得是通过在一个低的温度(正好在Ms温度以上)开始贝氏体相变，并将50％以上的奥氏体转变为贝氏体，随后提高温度以加速残余奥氏体向贝氏体的相变。
根据本发明的一个优选的实施方案，在提高温度加速贝氏体相变之前，大约有60-80％的奥氏体转变成为贝氏体。
下面参照附图更详细地描述本发明，其中，
图1给出了两个热处理周期的一个示意图，它们达到的硬度大致相同，但是其中一个的相变时间显著地短，并且，
图2给出了两个热处理周期的一个示意图，它们相变时间相同，但是其中一个得到的材料的硬度显著地高。
在示意图1中，画出了两个热处理周期的温度与对数时间的关系，它们达到的硬度大致都是60HRC。Ms表示马氏体相变的开始点，它通常随着钢中的合金成分在180到280℃之间变化。Bs表示贝氏体相变的开始点，Bf表示贝氏体相变的完成点。为了获得最大的硬度，贝氏体相变开始温度应该接近马氏体相变开始点。然而，这将导致很长的相变时间而变得不经济，这在图1中用虚线i表示。
根据本发明，如图1中实线所示，贝氏体相变开始于略高与Ms点，直到转变量超过25％到99％，优选在50-90％，随后在更高的温度下加快相变速率达到100％的相变以完成其余部分的淬火。在更高温度下形成的贝氏体对硬度没有明显的影响。
本发明工艺的另一实施方法是在给定的相变时间内提高材料的硬度，这描述在图2中。对于用虚线描述的工艺中，相对于达到100％贝氏体相变的时间，在对相变速率优化的温度下进行相变。得到的材料具有58HRC的硬度。
根据本发明，沿着图2中的实线在更低的温度下进行贝氏体相变淬火，使转变量达到50％以上，优选在60-80％，随后将温度提高到所说的优化温度。这样在相同的相变时间内，得到了一种硬度为HRC60的合金钢。
与传统贝氏体淬火相比，本发明实际上有两个特征，即更短的相变时间和更高的硬度。结果还表明贝氏体的组织稳定性提高了，这对许多应用场合很重要。
本发明将在下面实施例中详细描述。
实施例
试验在膨胀仪中进行。钢的成分如表1所示。
表1化学成分(％重量)CSiMnCrMo0.960.090.841.910.56
表2中的实施例显示，采用新的贝氏体热处理制度，在9h+1h(No#1)的相变时间，有可能获得约60HRC的硬度。如采用传统的贝氏体淬火工艺得到相同的硬度，则相变时间约为33h(No#2)。采用传统的贝氏体淬火工艺用10小时的相变时间会使硬度降低到约59HRC(No#3)。
表2热处理实验No#奥氏体化温度T奥氏体化时间t相变完成温度T相变完成时间t热处理温度T热处理时间t硬度1885℃3h 20min210℃9h2501h59.9HRC2885℃3h 20min210℃33hN.A.N.A.60.1HRC3870℃3h230℃10hN.A.N.A.58.8HRC
N.A.=未采用