一种感应淬火处理48MnV合金钢的方法

本发明属于钢合金金属表面热处理，具体涉及一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法。

背景技术：

1、48mnv钢为高强度调质钢，具有较高的强度和韧性，淬透性好，调质处理后具有较高的疲劳强度和抗冲击能力。主要用于机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮以及受到复杂交变载荷的曲轴等。由于曲轴连杆轴颈在工作过程中受到复杂的交变载荷及冲击作用，长久工作后会出现疲劳裂纹甚至断裂，因而需要对连杆轴颈这一受力复杂的部位进行感应淬火强化处理，提高表面性能。

2、感应淬火表面热处理技术作为钢表面淬火的材料表面技术，具有感应加热速度快、时间短的优点，淬火后表面形成极细的马氏体，使表面有较高的硬度，表面产生了残余的压应力，提高了钢材疲劳极限。但是由于感应淬火于材料表面的单位面积内能量作用不均匀，影响实际提升效果。因此，本专利提出一种感应淬火表面处理48mnv合金钢的方法，即能提升48mnv合金钢表面硬度，还可提高试块的耐磨性能，并将机理研究与实验结论应用于其他金属材料表面热处理中，扩展材料表面热处理加工领域。

技术实现思路

1、本发明的目的是：本发明对48mnv合金钢工件进行铣削切割，用丙酮和无水乙醇溶剂对铣削后的试块进行清洗；最后通过感应淬火热处理得到试样成品。本发明在有效提升表面硬度的同时，可提高试块表面耐磨性，具有极好的实际应用场景。

2、为解决上诉问题，本发明所采用的技术方案是：一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法。

3、1、一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法，包括以下步骤。

4、步骤1：前处理，对切割后的试块工件进行铣削，然后用丙酮和无水乙醇溶剂对铣削后的工件进行清洗,去除表面油污与杂质。

5、步骤1结束后进行步骤2。

6、步骤2：感应淬火热处理，将清洗后的工件放置于曲轴数控淬火机床的热加工室内，用机床操作仪控制淬火水压为0.15 mpa,水流量为100l/min，淬火液温度15℃，淬火液浓度为8%。设定淬火机床工艺参数，感应线圈电流频率为8khz,感应线圈电压依次为330v、370 v、400v，感应线圈电流对应为260a、270a、280a。然后使用乙醇清洗处理后的工件进行表面处理，得到成品。

7、步骤2结束后进行步骤3。

8、步骤3：组织与性能测试，利用geminisem 300电子显微镜观测试块组织，利用hdx-1000tm显微硬度计以1.96n载荷、15s加载时间来测量工件显微硬度;hsr-2m摩擦磨损试验机在载荷20n，往复长度为4mm,测试20min的条件下测量工件表面耐磨性能。用fa1104n型电子天平测量试样的磨损失重量，天平精度为0.0001g。

9、2、根据权利要求1所述的一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法，特征在于：步骤1前需进行切割处理，采用数控铣床将48mnv合金钢工件切割成22mm×9mm×9mm的试块，铣削过程中保持每个工件的进刀量一致、铣削速度相同，得到铣削后的试块。

10、3、根据权利要求1所述的一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法，特征在于：步骤1所述的清洗溶剂主要成分为丙酮和无水乙醇。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

12、1.本发明采用感应淬火热处理48mnv合金钢表面方式，在提高表面硬度的同时，还可有效提升试样表面耐磨性。本发明采用感应淬火热处理方式，使48mnv合金钢表面急剧加热达到材料奥氏体化的温度，而后迅速降温。急剧升温、快速冷过程使得试块表面快速淬火，实现试块表面硬度、耐磨性能整体提升。

13、2.本发明在感应淬火热处理48mnv合金钢时，感应电流集聚作用于试块表面，短时间内产生大量热量而后喷冷却液快速冷却。由于通过快速升温、急速冷却的方式使得材料淬硬层和过渡区域组织生长细化，表面硬度、耐磨性得到提升。试块基体则因受热温度较低，内部组织不变，材料内部仍具有的韧性。因此本发明可实现表面性能如硬度、耐磨性等整体提高。

14、3.本发明关于感应淬火热处理48mnv合金钢的过程是在淬火数控机床内进行，采取是全封闭式防护结构，可保证加工过程环境无污染等特点。

15、4.本发明制备的48mnv合金钢基体显微硬度为290hv，淬硬层显微硬度为750hv，淬硬层硬度是基体硬度的2.5倍。即经过本发明感应淬火热处理，48mnv合金钢试块表面硬度得到显著提高。在20n载荷下，往复长度为4mm,测试20min，磨失重量仅为1.33mg,相较于未感应淬火热处理的试块磨损重量3.47mg有较大提升。

技术特征：

1.一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法，特征在于：步骤1前需进行切割处理，采用数控铣床将48mnv合金钢工件切割成22mm×9mm×9mm的试块，铣削过程中保持每个工件的进刀量一致、铣削速度相同，得到铣削后的试块。

3.根据权利要求1所述的一种感应淬火处理48mnv合金钢的方法，特征在于：步骤1所述的清洗溶剂主要成分为丙酮和无水乙醇。

技术总结
本发明公开一种感应淬火处理48MnV合金钢的方法，具体包括以下步骤：步骤1：前处理，对切割后的试块工件进行铣削，然后用清洗溶剂对铣削后的工件进行清洗。步骤2：感应淬火处理，用通一定频率交流电的感应线圈对工件表面连续处理。步骤3：组织与性能测试，用电子显微镜观察内部组织，显微硬度计测量硬度与摩擦磨损试验机检测其耐磨性。即本发明公开的方法不仅能提升48MnV合金钢表面硬度，还可提高试块的耐磨性，具有极好的应用场景。

技术研发人员：李亚军,薛兴
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13