一种提高弹性隔套强韧性的热处理方法与流程

本发明属于金属热处理技术领域，涉及一种提高弹性隔套强韧性的热处理方法。

背景技术：

现有的各类汽车后桥弹性隔套使用低碳钢制造而成。弹性隔套不仅需要较高的强度，还要具有一定的韧性，而制造弹性隔套使用的低碳钢材料本身强度难以满足其服役要求。传统的做法是冲压成型后直接使用或加热淬火、回火处理，得到的隔套很难控制在要求范围内。

因此，弹性隔套热处理技术还待进一步改进。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种提高弹性隔套强韧性的热处理方法。

本发明是这样实现的：

将低碳钢先进行完全淬火获得细小马氏体组织，再进行两相区不完全淬火、回火处理。具体工艺流程为：将低碳钢加热至920±10℃(保温10±5min)—水冷至室温—加热至840±10℃(保温10±5min)—水冷至室温—回火(200±10℃，时间90±10min)—空冷至室温。

低碳钢在铁素体与奥氏体两相区进行不完全加热淬火获得的显微组织是板条马氏体和一定数量的均匀细小铁素体,再经回火处理后不仅能使低碳钢的强度保持在较高的水平，还可以提高低碳钢的韧性。

低碳钢在铁素体与奥氏体两相区(α+γ)进行不完全加热淬火能够保持较高的强度是由于最后一次淬火的原始组织分散度较大,加热温度较低,从而使得奥氏体晶粒细小,加之已有一定数量的细小分散的铁素体存在,使钢中的晶界和相界的数量大大增多.通过电子显微镜观察表明,在两相区加热淬火的显微组织中,铁素体与奥氏体的相界面积比完全淬火钢中原奥氏体晶界面积大10-15倍,由于两相合金中的晶粒直径(d)与强度之间保持着petch公式的关系,故两相区淬火能够提高低碳钢的强度。

而能够使低碳钢具有良好的韧性是由于低碳钢在室温下的金相组织中含有均匀分布的铁素体。由于铁素体含碳量低，因此强度低,塑性和韧性高,当零件承受压力时,局部集中的应力峰,可以因为铁素体发生塑性变形而松弛,微裂纹也会在铁素体处受到阻碍而延缓发展,从而提高钢的韧性。

另外,从铁-碳平衡相图我们得知,在铁素体和奥氏体双相区淬火,获得铁素体和板条马氏体的比例随加热温度变化而变化，因而钢材能够表现出不同的力学性能，满足不同服役要求。

与现有低碳钢材料热处理方法相比，现有低碳钢材料热处理方法是直接淬火加回火，应力—应变曲线超出65-70MPa的要求，硬度足够但韧性不满足使用要求，而经过本热处理方法后材料的强韧性能够达到要求。

附图说明

图1是本发明实施例1中弹性隔套整个热处理工艺温度—时间曲线图；

图2是本发明实施例1中弹性隔套在两相区不完全加热淬火的金相组织图；

图3是本发明实施例1中弹性隔套完全淬火的金相组织图；

图4是本发明实施例1中弹性隔套要求应力—应变曲线图；

图5是本发明实施例1中弹性隔套使用本热处理方法后的应力—应变曲线图。

具体实施方式

本发明通过下面的实施例可以对本发明作进—步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例1：

将弹性隔套先进行完全淬火获得细小马氏体组织，再进行两相区不完全淬火、回火处理。具体工艺流程为：将弹性隔套加热至920±10℃(保温10±5min)—水冷至室温—加热至840±10℃(保温10±5min)—水冷至室温—回火(200±10℃，时间90±10min)—空冷至室温。

图2中的金相组织结构为板条马氏体和一定数量的均匀细小铁素体，由于铁素体与奥氏体两相区淬火温度较低,从而使得奥氏体晶粒细小,加之已有一定数量的细小分散的铁素体存在,使得弹性隔套中的晶界和相界的数量大大增多。

图3中金相组织结构为均匀细小的马氏体组织，马氏体组织具有具有强度高韧性差的特点，因此完全淬火后再进行不完全淬火使组织析出一定数量的细小铁素体增加弹性隔套的韧性。

图4为弹性隔套要求的应力—应变曲线图，要求弹性隔套应力在60-75MPa之间时能够满足使用要求。

图5为弹性隔套使用本热处理方法后的应力—应变曲线图，通过试验测得弹性隔套应力为63MPa，符合使用要求。

实施例用于低碳钢管制造的各类汽车后桥弹性隔套，可使不同应力—应变曲线要求的零件都能达到质量标准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。