本發(fā)明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼韌性的低溫處理方法。

　　背景技術(shù)：

　　《熱處理技術(shù)》雜志2015年第6期“50crva彈簧鋼的熱處理及性能研究”一文介紹了一種改變調(diào)質(zhì)處理工藝提高50crva彈簧鋼性能的方法，其方法是將調(diào)質(zhì)處理中淬火改為等溫淬火，獲得下貝氏體+馬氏體+殘余奧氏體混合組織，使50crva鋼具有較高的塑韌性，同時(shí)強(qiáng)度和硬度性能降幅不大，得到各性能較好配合的50crva調(diào)質(zhì)鋼，不足之處是等溫淬火工藝要求和設(shè)備要求復(fù)雜，且通過這種方法所得50crva調(diào)質(zhì)鋼性能提升不明顯，對(duì)于50crva調(diào)質(zhì)鋼制造彈簧零件性能提升有限。

　　目前，缺乏一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)度和塑性的低溫處理方法。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提供一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)度和塑性的低溫處理方法。

　　為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本發(fā)明的一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

　　(1)將室溫調(diào)質(zhì)后的50crva調(diào)質(zhì)鋼工件按照十字交叉的方式有序堆疊在可控溫低溫冷卻設(shè)備中，工件間留有空隙，以保證不同鋼件冷卻速度基本一致；

　　(2)可控溫低溫冷卻設(shè)備中充入冷卻介質(zhì)，將鋼工件以5℃/min冷卻速率預(yù)冷至在-50℃溫度，保溫時(shí)間為2-30分鐘，保溫時(shí)間視工件尺寸而定；

　　(3)預(yù)冷保溫完成后，可控溫低溫冷卻設(shè)備中的鋼工件用相同冷卻介質(zhì)以10-15℃/min冷卻速率降溫至-196℃，保溫時(shí)間為10-24小時(shí)；

　　(4)低溫下保溫完成后，關(guān)閉可控溫低溫冷卻設(shè)備致冷系統(tǒng)，使工件隨可控溫低溫冷卻設(shè)備自然升至室溫，制得50crva調(diào)質(zhì)鋼。

　　進(jìn)一步地，在步驟(1)中，50crva鋼調(diào)質(zhì)工藝：奧氏體化溫度840～860℃，保溫5～10min,等溫溫度330～350℃，保溫20min，回火溫度550～580℃，保溫30min，得到50crva調(diào)質(zhì)鋼工件。

　　進(jìn)一步地，在步驟(2)中，所述的可控溫低溫冷卻設(shè)備為箱式絕熱容器，容器箱體絕熱效果好，保證工作穩(wěn)定性。

　　更進(jìn)一步地，在步驟(2)中，所述的可控溫低溫冷卻設(shè)備降溫方法為卡諾循環(huán)冷卻介質(zhì)制冷。

　　進(jìn)一步地，在步驟(3)中，所述的冷卻介質(zhì)為液氮。

　　進(jìn)一步地，在步驟(4)中，所述50crva調(diào)質(zhì)鋼包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成：

　　有益效果：本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，成本低廉，無三廢排放，有利于對(duì)環(huán)境的保護(hù)，鋼的強(qiáng)度和塑性高，屈強(qiáng)比略有提高，沖擊韌性高。在50crva鋼傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)工藝上增加低溫處理工序，在低溫作用下，沿著原馬氏體位向滲碳體繼續(xù)析，原本50crva調(diào)質(zhì)鋼中回火屈氏體+回火馬氏體混合組織向回火屈氏體轉(zhuǎn)變，回火屈氏體含量增加，組織更加穩(wěn)定。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明不同溫度低溫處理前后50crva調(diào)質(zhì)鋼組織變化的電子照片；

　　圖2為本發(fā)明不同溫度低溫處理前后50crva調(diào)質(zhì)鋼抗拉強(qiáng)度、延伸率性和屈強(qiáng)比變化的圖譜；

　　圖3為本發(fā)明不同溫度低溫處理前后50crva調(diào)質(zhì)鋼沖擊韌性變化的圖譜。

　　具體實(shí)施方式

　　以下實(shí)施例僅處于說明性目的，而不是想要限制本發(fā)明的范圍。

　　實(shí)施例1

　　本發(fā)明的一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

　　(1)將室溫調(diào)質(zhì)后的50crva調(diào)質(zhì)鋼工件按照十字交叉的方式有序堆疊在可控溫低溫冷卻設(shè)備中，工件間留有空隙，以保證不同鋼件冷卻速度基本一致；50crva鋼調(diào)質(zhì)工藝：奧氏體化溫度840～860℃，保溫5～10min,等溫溫度330～350℃，保溫20min，回火溫度550～580℃，保溫30min，得到50crva調(diào)質(zhì)鋼工件。

　　(2)可控溫低溫冷卻設(shè)備中充入冷卻介質(zhì)，將鋼工件以5℃/min冷卻速率預(yù)冷至在-50℃溫度，保溫時(shí)間為30分鐘，保溫時(shí)間視工件尺寸而定；所述的可控溫低溫冷卻設(shè)備為箱式絕熱容器，容器箱體絕熱效果好，保證工作穩(wěn)定性。所述的可控溫低溫冷卻設(shè)備降溫方法為卡諾循環(huán)冷卻介質(zhì)制冷。

　　(3)預(yù)冷保溫完成后，可控溫低溫冷卻設(shè)備中的鋼工件用相同冷卻介質(zhì)以10℃/min冷卻速率降溫至-196℃，保溫時(shí)間為10小時(shí)；所述的冷卻介質(zhì)為液氮。

　　(4)低溫下保溫完成后，關(guān)閉可控溫低溫冷卻設(shè)備致冷系統(tǒng)，使工件隨可控溫低溫冷卻設(shè)備自然升至室溫，制得50crva調(diào)質(zhì)鋼。

　　所述50crva調(diào)質(zhì)鋼包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成：

　　如圖1所示，回火馬氏體量降低。其抗拉強(qiáng)度為1505mpa，延伸率為10.51％，屈強(qiáng)比為0.967，本發(fā)明在50crva鋼傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)工藝上增加低溫處理工序，在低溫作用下，沿著原馬氏體位向滲碳體繼續(xù)析，原本50crva調(diào)質(zhì)鋼中回火屈氏體+回火馬氏體混合組織向回火屈氏體轉(zhuǎn)變，回火屈氏體含量增加，組織更加穩(wěn)定。

　　如圖2所示，強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、塑形都有提高，組織的轉(zhuǎn)變使得50crva調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)度和塑性明顯提高，屈強(qiáng)比略有提高。

　　但圖3顯示此低溫處理后的50crva調(diào)質(zhì)鋼韌性顯著提高，經(jīng)低溫處理的50crva調(diào)質(zhì)鋼零件性能將進(jìn)一步提高，達(dá)到32.55j。

　　實(shí)施例2

　　實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：

　　本發(fā)明的一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

　　在步驟(2)中，可控溫低溫冷卻設(shè)備中充入冷卻介質(zhì)，將鋼工件以5℃/min冷卻速率預(yù)冷至在-50℃溫度，保溫時(shí)間為2分鐘，保溫時(shí)間視工件尺寸而定；所述的可控溫低溫冷卻設(shè)備為箱式絕熱容器，容器箱體絕熱效果好，保證工作穩(wěn)定性。所述的可控溫低溫冷卻設(shè)備降溫方法為卡諾循環(huán)冷卻介質(zhì)制冷。

　　在步驟(3)中，預(yù)冷保溫完成后，可控溫低溫冷卻設(shè)備中的鋼工件用相同冷卻介質(zhì)以15℃/min冷卻速率降溫至-196℃，保溫時(shí)間為20小時(shí)。

　　所述50crva調(diào)質(zhì)鋼包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成：

　　實(shí)施例3

　　實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于：本發(fā)明的一種提高50crva調(diào)質(zhì)鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

　　在步驟(2)中，可控溫低溫冷卻設(shè)備中充入冷卻介質(zhì)，將鋼工件以5℃/min冷卻速率預(yù)冷至在-50℃溫度，保溫時(shí)間為20分鐘，保溫時(shí)間視工件尺寸而定。

　　在步驟(3)中，預(yù)冷保溫完成后，可控溫低溫冷卻設(shè)備中的鋼工件用相同冷卻介質(zhì)以12℃/min冷卻速率降溫至-196℃，保溫時(shí)間為24小時(shí)。

　　所述50crva調(diào)質(zhì)鋼包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成：

　　對(duì)比例

　　將50crva鋼工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)后其抗拉強(qiáng)度為1467mpa，延伸率為8.21％，屈強(qiáng)比為0.950，沖擊韌性為11.49j。