20CrMo材料V型导轨渗碳淬火校直方法与流程

本发明通过对20CrMo材料V型导轨渗碳淬火、校直工艺的研究，减小了V型导轨热处理过程中的变形量，降低了校直断裂报废的损失，为同类产品的多用炉淬火及校直提供了可借鉴的工艺方法。

技术背景

V型导轨具有不对称的结构，在热处理过程（渗碳及淬火）中，正是由于结构的不对称，热应力和组织应力分布也不均匀，两者的叠加，容易产生较大的变形。采用常规的热处理方法，无法有效控制其变形量，导致变形量超差，校直过程中容易断裂，造成热处理生产过程中报废率较高。

技术实现要素：

本发明通过对20CrMo材料V型导轨渗碳淬火、校直工艺的研究，减小了V型导轨热处理过程中的变形量，降低了校直断裂报废的损失，为同类产品的多用炉淬火及校直提供了可借鉴的工艺方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种20CrMo材料V型导轨渗碳淬火、校直方法，其特征在于：该方法首先在渗碳时采用平放进炉渗碳，减少渗碳变形，渗碳后带热校直，并进行去应力退火消除校直应力；其次，淬火时采用油冷方式，控制油搅拌速度，减少应力分布不均造成的变形，淬火后带热校直、平放回火时效；减小了V型导轨热处理过程中的变形量，降低了校直断裂报废的损失；具体如下：

1）20CrMo材料V型导轨渗碳前保证变形量小于等于0.1mm；

2）工件垫平进炉加热、渗碳，减少热变形；

3）渗碳出炉后，带热及时校直，至变形≤0.1mm，校直后去应力退火；

4）垫平工件进炉加热、淬火，采用油冷方式，控制搅拌器转速至100r/min；

5）淬火出炉后，带热及时校直，至变形≤0.1mm；

6）校直后低温回火，有效控制热处理过程中的变形量，且变形不反弹。

本发明步骤3）中，渗碳层深1.5-2.0mm；去应力退火温度165℃，时间8小时。步骤6）中，低温回火温度165℃，时间8小时。

本发明在渗碳及淬火前校直保证变形量，加热过程中将工件垫平，减少原始变形及加热软化、自重导致的变形的影响。渗碳及淬火后分别及时带热校直，并增加去应力退火，消除校直应力，从而减小热处理变形。

由于V型导轨具有不对称的结构，导致在热处理过程（渗碳及淬火）中，容易产生较大的变形，校直易断裂。故渗碳及淬火前保证变形量小于等于0.1mm，进炉加热时垫平工件，减少热变形。淬火采用油冷方式，控制油搅拌转速至100r/min，淬火后带热校直至0.1mm，进炉平放回火时效。可有效控制热处理过程中的变形量，且变形不反弹。

为减少V型导轨变形的不断叠加，在渗碳前校直至变形量≤0.1mm，渗碳后带热校直至变形≤0.1mm，并增加去应力退火，消除渗碳及校直应力。淬火出炉后，趁组织还未完全转变，带热及时校直至变形≤0.1mm，冷却至室温后回火处理。

本发明针对20CrMo材料V型导轨渗碳、淬火后变形大，校直易断裂的情况，首先在渗碳时采用平放进炉渗碳，减少渗碳变形；渗碳后带热校直，并进行去应力退火消除校直应力。其次，淬火时采用油冷方式，控制油搅拌速度，减少应力分布不均造成的变形；淬火后带热校直、平放回火时效。本发明减小了V型导轨热处理过程中的变形量，降低了校直断裂报废的损失，为同类产品的淬火及校直提供了可借鉴的工艺方法。

附图说明

图1-1是现有技术中V型导轨的不对称结构示意图；

图1-2是V型导轨的侧面示意图；

图2是本发明中V型导轨热处理工艺图；

图3是本发明中V型导轨校直示意图。

具体实施方式

一种20CrMo材料V型导轨渗碳淬火、校直方法，技术要求：20CrMo钢V型导轨，宽度33mm，高36mm，长700mm，要求渗碳层深1.5mm-2.0mm，淬火后硬度HRC58-62,变形＜0.1mm。

工件外形及尺寸，如图1-1和图1-2；图2是本发明中V型导轨热处理工艺图；图3是本发明中V型导轨校直示意图。一种20CrMo材料V型导轨渗碳淬火、校直方法，首先在渗碳时采用平放进炉渗碳，减少渗碳变形，渗碳后带热校直，并进行去应力退火消除校直应力；其次，淬火时采用油冷方式，控制油搅拌速度，减少应力分布不均造成的变形，淬火后带热校直、平放回火时效；减小了V型导轨热处理过程中的变形量，降低了校直断裂报废的损失；具体如下：

（1）工件渗碳之前校直变形量≤0.1mm，增加去应力退火，消除渗碳及校直应力；

（2）将工件垫平进炉加热、渗碳；

（3）渗碳出炉（渗碳层深1.5-2.0mm）后，带热及时校直，至变形≤0.1mm，校直后去应力退火；去应力退火温度165℃，时间8小时。

（4）垫平工件进炉加热、淬火，采用油冷方式，控制搅拌器转速至100r/min；

（5）淬火出炉后，带热及时校直，至变形≤0.1mm，校直后低温回火（165℃）8h。有效控制热处理过程中的变形量，且变形不反弹。

操作时，工件每次进炉前应保证工件的变形量，且应经过去应力退火消除机加工及校直应力；工件摆放时，注意一定要垫平，不得有明显的高低，防止加热后由于自重变形；同时，工件间隔应≥20mm，防止淬火冷却不足；注意控制搅拌器转速不能太高，以防止冷却扰流太大而增加变形量；渗碳及淬火后，趁着组织未完全转变，要带热及时校直，防止组织转变稳定后校直难；淬火后回火时，工件应垫平摆放。