超高强度d6ac钢薄壁管件气氛保护热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属热处理技术领域，具体设及一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保 护热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 气氛保护热处理具有无氧化脱碳、强度高、初塑性好、内应力小、机械加工后尺寸 稳定性好精度高等优点，是热处理行业长期W来追求的一种金属热加工方式。气氛保护热 处理已广泛应用于调制钢精密零件的热处理，但很少应用在超高强度D6AC钢热处理。
[0003] 目前国内在超高强度D6AC钢热处理方面，特别是超高强度D6AC钢制薄壁管件，主 要还是依靠泽火、回火热处理工艺，此工艺是利用箱式炉预热和泽火保溫，机油整体泽火冷 却，箱式炉回火加热、保溫，自来水回火冷却，该工艺氧化皮厚、加工余量大、强度低、初塑性 低、内应力大，后续机械加工后变形大，尺寸稳定性差;运种工艺得到的抗拉强度在1530Mpa W内，屈服强度在1420MpaW内，断后伸长率在9% W内，断面收缩率在35% W内。
【发明内容】
[0004] 本发明是提供一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理工艺，提高超高强度 D6AC钢薄壁管件抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、尺寸稳定性和精度。
[000引为解决上述技术问题，本发明采取W下具体技术方案： 一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护处理工艺，其特征在于:包括气氛保护泽火、二 次氮气保护回火和半精加工后真空热时效； 所述气氛保护泽火是在0.45%C的碳势气氛保护下，W10°C/分钟加热至750°C保溫30 分钟预热后，再W13°C/分钟加热至880°C~890°C保溫50~60分钟，之后转移至50°C的常速 泽火油内进行泽火冷却10~15分钟，然后进行清洗； 所述二次氮气保护回火:第一次回火是向炉内W5醒Vh流量充入高纯度氮气后，再W 13°C/分钟加热至510°C~550°C保溫1.5~2小时，之后在自来水冷却机内进行回火冷却;第 二次回火是向炉内W5NM3A流量充入高纯度氮气后，再W13°C/分钟加热至470°C~480°C 保溫1~1.5小时，之后在空气中自然冷却； 所述半精加工后真空热时效：是在1.26 X 10-2化~4.30 X 10-3化真空度，向炉内充入 1.化ar高纯度氮气后，再W10°C/分钟对流加热至410°C~450°C保溫4~5小时，之后向炉内 充入1.2bar高纯度氮气进行气压缓慢冷却，冷至50°C~60°C出炉。
[0006]当热处理超高强度D6AC钢薄壁管件，气氛保护泽火是在0.45%c的碳势气氛保护 下，Wl〇°C/分钟加热至750°C保溫30分钟预热后，再W13°C/分钟加热至890°C保溫50分钟， 之后转移至50°C的常速泽火油内进行泽火冷却15分钟，然后进行清洗;二次氮气保护回火： 第一次回火是向炉内W5NM3A流量充入高纯度氮气后，再W13°C/分钟加热至520°C保溫2 小时，之后在自来水冷却机内进行回火冷却;第二次回火是向炉内W5醒Vh流量充入高纯 度氮气后，再W13°C/分钟加热至470°C保溫1小时，之后在空气中自然冷却；半精加工后热 时效是在1.33 X 1〇-1化~1.33 X l〇-中a真空度，向炉内充入1.化ar高纯度氮气后，再w 10°C /分钟对流加热至440°C保溫5小时，之后向炉内充入1.化ar高纯度氮气进行气压缓慢冷却， 冷至50°C~60°C出炉。
[0007] 采用上述技术方案的有益效果： 本发明超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理中，采用泽火+二次回火+真空热时效 热处理工艺，在具有气氛保护的箱式炉中W-定的加热速度加热并保溫，之后在泽火油中 进行泽火冷却，清洗后在高纯度化的保护下进行二次加热保溫回火(第二次回火溫度低于 第一次回火溫度），然后在自来水中和空气中进行回火冷却，半精加工后在高真空度下进行 加热保溫时效，最后用1.化ar压力高纯度氮气进行低速冷却，运种工艺避免了泽火、回火热 处理工艺的缺点，不仅抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率分别可达到1555Mpa、 1450Mpa、10.5 %、40 % W上，提高了工件综合机械性能，而且机械加工后尺寸稳定性好、精 度高。
[0008] 上述技术方案的超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理工艺方法，其特点是： 1.加热溫度高于现行泽火加热溫度，超高强度D6AC钢中铭、儀、钢、饥等元素充分溶入 奥氏体中，从而使超高强度D6AC钢薄壁管件整个截面得到马氏体，而且马氏体含有足够合 金元素，因此固溶强化和相变强化效果增加，体现为薄壁管件抗拉强度、屈服强度增加。
[0009] 2.二次回火比现行回火工艺多一次低溫回火，从而使超高强度D6AC钢马氏体组织 中析出更多的1(：、17〔3、16(：、13(：型合金碳化物和金属间化合物，因此弥散强化效果增加，体 现为薄壁管件断后伸长率、断面收缩率增加。
[0010] 3.半精加工后增加真空低溫热时效，真空度控制在1.26 X 1〇-2化~4.30 X 1〇-中a， 时效溫度控制在440°C，并保溫5小时，从而使超高强度D6AC钢薄壁管件机加残余应力得到 充分释放、微观组织更加稳定，而且表面无氧化，因此内应力减小、表面无脱碳，体现为薄壁 管件精加工后尺寸稳定性和精度增加。
[0011] 4.相比现行热处理工艺，本发明气氛保护热处理工艺是利用0.45 % C碳势和5NM3/ h流量高纯度氮气分别对薄壁管件在泽火、回火过程中进行气氛保护，从而使薄壁管件无氧 化、无脱碳，因此热处理前的机械加工余量减少。
[0012] 综上所述，此工艺与现有技术相比，可增加超高强度钢固溶强化效果、相变强化效 果和弥散强化效果，减少内应力，消除氧化、脱碳，从而增加薄壁管件的抗拉强度、屈服强 度、断后伸长率、断面收缩率和精加工后的尺寸稳定性和精度，减少热处理前的机械加工余 量。
【附图说明】
[0013] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。