專利名稱：30CrMnSiA冷扎鋼零件三段溫度退火工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱處理技術，具體涉及材料為30CrMnSiA低合金結(jié)構(gòu)鋼冷扎板材的零件的熱處理退火工藝，在同一種材質(zhì)同一爐鋼材上，該工藝可顯著提高冷扎鋼板的塑性變形、延伸性，減少鋼板的沖壓開裂。
背景技術：
現(xiàn)有的熱處理退火工藝分為擴散退火(溫度Ac3+15(TC 20(TC )，完全退火(溫度Ac3+3(TC 50°C )，不完全退火(溫度Acl+4(TC 60°C )，等溫退火(亞共析鋼溫度Ac3+30。C 50°C ;共析鋼和過共析鋼溫度Acl+20。C 40°C )，球化退火(溫度Acl+20。C 4(TC或Accm+2(TC 30°C )，再結(jié)晶退火或中間退火(溫度Acl-5(TC 150°C )，去應力退火(溫度Acl-10(TC 20(TC)。對于30CrMnSiA冷扎鋼零件的常規(guī)退火工藝也不外乎以上幾種。當冷扎鋼板30CrMnSiA被要求沖壓成形態(tài)較為復雜的零件時，以上的所述的幾種退火工藝就不能滿足要求，冷扎鋼板往往出現(xiàn)沖壓局部開裂的現(xiàn)象，嚴重影響到?jīng)_壓零件的表面質(zhì)量，甚至造成沖壓零件的報廢。
發(fā)明內(nèi)容
為了提高30CrMnSiA冷扎鋼零件的塑性、延伸性，減少鋼板的沖壓成型時產(chǎn)生的
開裂現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種針對30CrMnSiA冷扎鋼零件的三溫度段退火工藝。 本發(fā)明解決其技術問題所采用技術方案如下 —種30CrMnSiA冷扎鋼零件的三溫度段退火工藝，將30CrMnSiA冷扎鋼板整齊疊放在盛具內(nèi)，盛具連同鋼板裝入熱處理退火設備中(如真空退火爐，氮氣保護井式爐等)，升溫至350°C ，保溫1小時至2小時，升溫65(TC保溫1小時，再升溫至800°C _810°C ，保溫2小時至3小時。然后爐冷到66(TC -670"，保溫8小時至10小時，最后爐冷至450°C以下，鋼板出爐空冷，完成鋼板退火的第一步驟。 如果30CrMnSiA冷扎鋼沖壓成型的最終零件十分復雜，則根據(jù)半成品在不同的成型狀態(tài)增加退火的第二步驟，以消除沖壓工序中累積的加工應力。 將鋼板送入沖壓工序沖壓成一定形狀后得到半成品，再半成品進行第二步驟的退火半成品整齊疊放在盛具中，盛具連同半成品裝入熱處理退火設備中，(如真空退火爐、氮氣保護井式爐等)，升溫至350°C ，保溫1小時至2小時，再升溫65(TC至680°C ，保溫8小時至10小時，保溫時間結(jié)束后，半成品隨爐冷卻到45(TC以下，出爐空冷。
本工藝采用了三溫度段退火，第一階段溫度(650°C )，鐵素體和滲碳體擴散，第二階段溫度(800°C -810°C )，奧氏體形核并長大，第三階段溫度(660°C —67(TC )，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和碳化物，碳化物進一步遷移擴散，形成球狀碳化物，經(jīng)過上述三個溫度段，達到提高30CrMnSiA冷扎鋼板變形的目的。 本發(fā)明的有益效果是通過本工藝可極大提高30CrMnSiA冷扎鋼板的沖壓成型，增大材料的延展度和塑性，對沖壓成型復雜的鋼制件不產(chǎn)生沖壓裂紋。
圖1本工藝的熱處理工藝曲線 圖2是等溫退火工藝曲線圖 圖3是經(jīng)過本工藝升溫350°C，保溫1小時，再升溫到65(TC保溫1小時，再升溫800°C ，保溫2小時，爐冷660°C ，保溫8小時，爐冷450°C以下出爐空冷的退火處理零件金相圖(500倍，5%硝酸酒精腐蝕)
具體實施例方式 實施例1 : 零件名稱大箱底座，材料30CrMnSiA，原材料狀態(tài)冷軋鋼板。零件經(jīng)過三道沖壓工序后由原材料冷軋鋼板成型為最終零件形狀，其技術要求為零件的底平面
《0. 30mm，上表面平面度《0. 30mm。內(nèi)腔高度尺寸27. 2mm，上偏差0. 28mm，下偏差Omm。內(nèi)腔寬度尺寸95. 5mm，上偏差0. 87mm，下偏差Omm，零件長度630mm，零件厚度6mm。
首先將經(jīng)過下料剪切好的原材料鋼板(原材料長度630mm，寬度204mm，厚度6mm)裝入盛具中，盛具放入低真空井式氣體保護電阻爐中，井式電阻爐開始抽真空至0. 1Mpa，停止抽真空，通入氮氣(純度99. 95 %以上)，電爐開始加熱，按圖1所示工藝曲線進行退火工藝。升溫至350°C ，保溫60分鐘；再升溫至650°C ，保溫60分鐘；再升溫至800°C ，保溫3小時；爐冷至68(TC，保溫8小時；隨后爐冷至25(TC，鋼板出爐空冷。在整個升溫過程中，井式爐一直通入氮氣進行保護，以避免鋼板表面被氧化。鋼板經(jīng)第一次退火后，送入沖床進行沖壓彎曲，成半層品，半成品長度630mm，底面寬95. 5mm，兩邊角度為135。C，半成品厚度6mm。再將彎形后的半成品進行第二次退火，將半成品沿縱向垂直擺放在盛具中，盛具放入低真空井式氣體保護電阻爐中，井式爐開始抽真空至O. lMpa，停止抽真空，通入氮氣(純度99. 95 %以上)，電爐開始加熱，按圖2所示等溫退火工藝進行零件的退火，升溫至35(TC保溫60分鐘；再升溫68(TC保溫8小時；隨后爐冷至250°C ，半成品出爐空冷。從井式電阻爐中取出半成品后，將半成品再次進行沖壓，沖壓彎型，半成品長度630mm，底面寬95. 5mm，兩邊角度為90°C ，角度過度圓弧半徑為R5. 5，折邊高度尺寸27. 2mm，半成品厚度6mm。再將彎型后的半成品按圖2所示等溫退火工藝進行第三次退火，再次沖壓彎型，最后達到零件成品圖的要求，零件的底平面《0. 30mm，上表面平面度《0. 30mm。內(nèi)腔高度尺寸27. 2mm，上偏差0. 28mm，下偏差Omm。內(nèi)腔寬度尺寸95. 5mm，上偏差0. 87mm，下偏差Omm，零件長度630mm，零件厚度6mm。經(jīng)過以上工序處理后，大箱底座外型尺寸合格，其金相組織為圖3所示。
權利要求
30CrMnSiA冷扎鋼零件的三溫度段退火工藝，所述工藝過程如下(1)將30CrMnSiA冷扎鋼板整齊疊放在盛具內(nèi)，將盛具裝入熱處理退火設備中，升溫至350℃，保溫1小時至2小時，升溫只650℃保溫1小時，再升溫至800℃-810℃，保溫2小時至3小時，然后爐冷到660℃-670℃，保溫8小時至10小時，最后爐冷至450℃以下，鋼板出爐空冷，完成鋼板的第一步退火；(2)在完成鋼板退火后，將鋼板送入沖壓工序沖壓后，得到半成品，再將半成品進行第二步驟的退火將半成品整齊疊放在盛具中，盛具裝入熱處理退火設備中，升溫至350℃，保溫1小時至2小時，再升溫650℃至680℃，保溫8小時至10小時，保溫時間結(jié)束后，半成品隨爐冷卻到450℃以下，出爐空冷，得到零件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種30CrMnSiA冷扎鋼零件三段溫度退火工藝，分別在三個不同的溫度段上，第一階段溫度(650℃)，鐵素體和滲碳體擴散，第二階段溫度(800℃-810℃)，奧氏體形核并長大，第三階段溫度(660℃--670℃)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和碳化物，碳化物進一步遷移擴散，形成球狀碳化物，經(jīng)過上述三個溫度段，達到提高30CrMnSiA冷扎鋼板變形的目的。在同一材質(zhì)，同爐鋼材上，比傳統(tǒng)的退火工藝更能提高30CrMnSiA冷扎鋼板在沖壓時塑性變形、延伸率，減少鋼板的沖壓裂紋。
文檔編號C21D1/26GK101696466SQ20091019131
公開日2010年4月21日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權日2009年11月2日
發(fā)明者付在再 申請人:重慶長安工業(yè)(集團)有限責任公司;