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1、(10)申请公布号 CN 103572026 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103572026 A (21)申请号 201210262598.2 (22)申请日 2012.07.26 C21D 9/00(2006.01) C21D 1/25(2006.01) (71)申请人 广东省韶铸集团有限公司 地址 512031 广东省韶关市浈江区十里亭镇 (72)发明人 刘啟平 曾会书 唐朝 阳权 叶建军 (74)专利代理机构 广州新诺专利商标事务所有 限公司 44100 代理人 李国钊 (54) 发明名称 低碳低合金钢铸造转向节的快速调质处理方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种。
2、低碳低合金钢铸造转向节 的快速调质处理方法， 所述方法把淬火加热温度 设定在 AC3+90 110， 当测温仪测量炉内铸件 表面温度到达淬火加热温度后， 铸件出炉淬火， 将回火加热温度在现有回火加热温度基础上提 高 20 30， 铸件表面温度到达回火加热温度 时， 将回火保温时间缩短为现有回火保温时间的 1/21/3， 回火保温后冷却。 本发明淬火、 回火加 热温度较高， 保温时间较短， 缩短了生产周期， 提 高了生产效率， 减少了能源消耗。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说。
3、明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103572026 A CN 103572026 A 1/1 页 2 1. 一种低碳低合金钢铸造转向节的快速调质处理方法， 其特征在于， 所述方法依次包 括以下工艺步骤 ： 1） 往热处理炉通入保护气体， 并放入铸件 ； 2） 淬火加热温度设定为 AC3+90 110 ； 3） 使用测温仪测量炉内铸件表面实际温度， 并计算温度控制柜仪表指示温度和炉内铸 件表面温度分别到达淬火加热温度的时间差 T ； 4）当温度控制柜仪表指示温度到达淬火加热温度后， 在淬火加热温度下继续保温 T ； 5） 保温 T 后， 铸件出炉放入淬火液中冷却 ； 6） 将回火加。
4、热温度在现有回火加热温度基础上提高 20 30， 放入淬火后的铸件进 行回火， 将回火保温时间缩短为现有回火保温时间的 1/2 1/3 ； 7） 回火保温完成后， 铸件出炉放入冷却介质中冷却。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述保护气体为氮气。 3. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述淬火液为 PAG 淬火液。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于 ： 所述PAG淬火液是PAG浓度为3%8%的 水溶液。 5. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述回火时冷却介质与淬火时使用的淬 火液相同。 6. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特。
5、征在于 ： 所述铸件为 20Mn2 铸造的转向节。 7. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述加热炉为台车炉。 8. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述测温仪为红外线测温仪。 9. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述铸件装炉量在 1.4t 1.6t， T 的 时间为 40 60 分钟。 权 利 要 求 书 CN 103572026 A 2 1/3 页 3 低碳低合金钢铸造转向节的快速调质处理方法 技术领域 0001 本发明属于金属热处理领域， 尤其是低碳低合金钢铸造转向节的快速调质处理方 法。 背景技术 0002 转向节是汽车上受力较复杂的重。
6、要部件， 一般采用 40Cr 或 40MnB 钢模锻而成， 对 于结构复杂的转向节， 采用低碳低合金钢铸造成型更能节约成本和缩短生产周期。低碳低 合金铸造的转向节对于机械性能和金相组织都有严格要求， 在保证转向节的机械性能和金 相组织的前提下， 调质处理工艺对于缩短生产周期就显得非常关键。 0003 对于低碳低合金钢铸件， 为了消除枝晶偏析、 晶粒粗大、 组织和成分不均等铸造 缺陷， 传统的热处理工艺是退火后再调质。对于 20Mn2 钢， 传统调质的淬火加热温度为 Ac3+30 70 （多数为 910） ， 淬火冷却液为盐水， 回火加热温度为 630。传统工艺需要 退火预处理， 淬火保温需 3。
7、h， 回火保温需 5h， 淬火、 回火保温时间相对较长， 造成铸件氧化 皮厚， 且耗能大， 生产效率低。 由于低碳低合金钢铸造转向节结构复杂、 壁厚相差大， 按传统 工艺热处理后的机械性能和金相组织常达不到要求， 对于量产非常不利。 发明内容 0004 本发明的目的， 就是克服现有技术的不足， 提供一种快速调质处理方法， 既能满足 低碳低合金钢铸造转向节的机械性能和金相组织要求， 又能减少保温时间， 提高生产效率、 降低能耗。 0005 为了达到上述目的， 采用如下技术方案 ： 0006 一种转向节的快速调质处理方法， 所述方法依次包括以下工艺步骤， 0007 1） 往热处理炉通入保护气体， 。
8、并放入铸件 ； 0008 2） 淬火加热温度设定为 AC3+90 110 ； 0009 3） 使用测温仪测量炉内铸件表面实际温度， 并计算温度控制柜仪表指示温度和炉 内铸件表面温度分别到达淬火加热温度的时间差 T ； 0010 4） 当温度控制柜仪表指示温度到达淬火加热温度后， 在淬火加热温度下继续保温 T ； 0011 5） 保温 T 后， 铸件出炉放入淬火液中冷却 ； 0012 6） 将淬火冷却后的铸件装框入台车炉回火， 将回火加热温度在现有回火加热温度 基础上提高 20 30， 回火保温时间缩短为现有回火保温时间的 1/2 1/3 ； 0013 7） 回火保温完成后， 铸件出炉放入冷却介。
9、质中冷却。 0014 进一步地， 所述保护气体为氮气。 0015 进一步地， 所述淬火液为 PAG 淬火液。 0016 进一步地， 所述 PAG 淬火液是 PAG 浓度为 3% 8% 的水溶液。 0017 进一步地， 所述回火时冷却介质与淬火时使用的淬火液相同。 说 明 书 CN 103572026 A 3 2/3 页 4 0018 进一步地， 所述铸件为 20Mn2 铸造的转向节。 0019 进一步地， 所述加热炉为台车炉。 0020 进一步地， 所述测温仪为红外线测温仪。 0021 进一步地， 所述铸件装炉量在 1.4t 1.6t， T 的时间为 40 60 分钟。 0022 与现有技术相。
10、比， 本发明的有益效果在于 ： 0023 本发明所述的快速调质工艺省去了退火预处理， 淬火、 回火加热温度较高， 保温时 间较短， 而传统热处理工艺需要退火预处理。本发明大大减少了保温时间， 缩短了生产周 期， 提高了生产效率， 减少了能源消耗。 附图说明 0024 图 1 是现有技术的热处理工艺曲线图 ； 0025 图 2 是本发明所述热处理工艺曲线图。 具体实施方式 0026 本实施例的低碳低合金钢铸造转向节是采用 20Mn2 钢铸造而成， 是一种小型铸 件， 单件重量 6Kg 184Kg 不等， 热处理有效壁厚 10 100mm 不等， 利用低碳低合金钢铸造 转向节的快速调质处理方法按以。
11、下步骤进行调质处理 ： 0027 首先， 采用台车炉作为加热炉， 通入氮气作为保护气体。 0028 接着， 将使用 20Mn2 材料铸造的转向节在炉内按上、 下两层整齐摆放， 相互间有足 够空间便于热气流通， 保证加热均匀。 0029 紧接着， 将淬火加热温度设定为AC3以上温度 （AC3+90110） 。 本实施例设定的 淬火加热温度优选为 930。传统调质的淬火加热温度为 Ac3+30 70（多数为 910） 。 与传统 910淬火加热温度相比， 本实施例的淬火加热温度高于传统淬火加热温度。 0030 设定淬火加热温度后开始加热， 当温度控制柜仪表指示温度到达淬火加热温度 后， 使用红外线。
12、测温仪测量炉内铸件表面实际温度。 从测试过程中得知， 当温度控制柜仪表 指示温度到达淬火加热温度后 , 铸件表面实际温度要延后一段时间才能到达淬火加热温 度。分别计录 温度控制柜仪表指示温度及炉内铸件表面的实际温度到达淬火加热温度的 时间， 算出两时间的时间差 T。经过多次测量， 装炉量控制在 1.4t 1.6t， T 的时间为 40 60 分钟。 0031 当温度控制柜仪表指示温度到达淬火加热温度 （930） 后 , 铸件继续保温 T 时 间， T时间为4060分钟， 与传统的23小时的保温时间相比， 本实施例保温时间减少 了 1/2 2/3。如图 1， 现有技术一般在 930加热 3 小时。
13、后进行退火。退火后， 在 910下 加热 3 小时再进行淬火。淬火后， 在 630下回火 5 小时。最后再水冷完成调质的处理。如 图 2 所示， 本发明在 930下加热 1 小时后， 保温 T 时间， 再进行淬火冷却。然后在 650 下进行回火处理。最后再进行淬火冷却， 完成整个调质的处理流程。 0032 保温 T 时间后， 铸件分批出炉淬火， 淬火液选用 PAG 淬火液。本实施例的 PAG 淬 火液优选为 PAG 浓度为 3% 8% 的有机溶剂的水溶液。 0033 淬火冷却完成后， 将冷却后的铸件装框入台车炉回火加热， 回火加热温度设定为 650， 保温时间为 2 小时。与传统的回火加热温度。
14、约 630， 保温时间 5 小时相比， 本实施 说 明 书 CN 103572026 A 4 3/3 页 5 例的回火加热温度提高了 20 30， 保温时间缩短为现有回火保温时间的 1/2 1/3。 0034 保温结束后， 铸件出炉采用有机溶剂的水溶液或盐水作为冷却介质。有机溶剂优 选为 PAG 浓度为 3%-8% 的有机溶剂的水溶液。 0035 经过本发明方法处理的 20Mn2 铸造转向节， Rm 650N/mm2， ReL 500N/mm2， A 20%， 铁素体含量 10%， 完全满足对 20Mn2 铸造转向节机械性能和金相组织的要求 （Rm 610N/mm2， ReL 450N/mm2， A 18%， 铁素体含量 30%） ， 而且缩短生产周期， 降低能 耗， 节约生产成本的效果也非常明显。 说 明 书 CN 103572026 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103572026 A 6 。