一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，用于合金钢的调质和成形处理，本发明涉及热处理加工技术领域。
背景技术：
综合传动是基于双流传动原理，集变速、转向、制动等功能于一体的复杂系统，其结构紧凑，传动效率高、操作方便，广泛应用于军用某类型履带车辆及大型工程机械上；湿式换档离合器是综合传动广泛采用的一种以油为冷却介质的离合器形式，其输入端与发动机相连，输出端与驱动轮相连，通过控制结合油压使主被动摩擦片结合，摩擦片在摩擦力的作用下传递动力，尺寸精度高、机械性能好的摩擦片，动力传递平滑柔和、使用寿命长、故障率低，能够保证车辆平稳起步、换档工作平顺和防止传动系过载；尺寸精度低、机械性能差的摩擦片，很容易造成离合器早期磨损和过量发热，严重时甚至使摩擦片烧蚀翘曲；实践表明，摩擦片是影响整车动力性和操纵性的关键因素。
汽车行业所用摩擦片(膜片弹簧)材料多为65mn钢、60si2mna钢和50crv4钢，其摩擦片碟形较大，不涉及微碟形摩擦片的生产，硬度多为45-52hrc；某类型履带车辆综合传动装置用微碟形摩擦片的材料为30crmnsia钢，由于该材料应用领域较小，市场无法采购到球化退火冷轧板，根据生产实际，发明30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，这种方法不需要配置专业生产线即可实现大批量生产30crmnsia薄钢板精冲件；该方法降低了操作难度和生产成本，热处理后的薄钢板工件组织稳定，提高了的综合机械性能，能够较好地满足工业生产需求。
本发明采用的技术方案如下：一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，包括“下料-球化退火-精冲-磨平面-淬火-预回火-蠕变时效”七个步骤，所述球化退火、淬火、预回火、蠕变时效四道热处理步骤如下：
所述球化退火是将工件置于热处理炉内加至745±5℃，进行30h的长时间保温，保温结束后随炉冷却至≤300℃，最后将工件取出空冷至室温，球化退火能够是冷变形前的预处理，能较好地降低材料硬度，提高材料韧性，从而提高工件的加工性能，避免精冲过程出现撕裂带；
所述淬火是将工件装入可控气氛多用炉或真空炉加热至870±10℃，然后在油中快速冷却；淬火能够增加工件硬度、耐磨性等性能，在油中冷却能有效防止工件在快速冷却过程中出现的变形、开裂等缺陷；
所述预回火是在密封性较好的回火炉或气氛保护回火炉中，将温度加热至390±10℃范围内，在这个范围保温120～150min，在空气中自然冷却；在这个温度范围内回火能显著降低淬火应力，由于蠕变时效使采用油压机强压，需要先进行预回火，防止回火过程中发生开裂现象；
所述蠕变时效是将工件装入蠕变时效夹具，油压机通过压块预紧夹具压板，然后打紧锁紧盘，在密封性较好的回火炉内进行蠕变时效；蠕变时效的加热温度为560±10℃，保温时间120～150min，使其硬度达到设计要求的28-35hrc，出炉后在风速为17.2-25.8m/s的风快速冷却，在保持工件清洁的基础上防止回火脆性产生；冷却后点油锁紧盘，然后用油压机通过压块预紧夹具压板，拧松锁紧盘，取出已成形的工件。
本发明的工作原理为：本发明包括“下料-球化退火-精冲-磨平面-淬火-预回火-蠕变时效”七个步骤：先下料至适合精冲的尺寸；将薄钢板摆放在装有生铁屑的铁罐内，将铁罐放入普通箱式炉加热保温进行球化退火，保温后第一阶段冷却为随炉冷却，第二阶段冷却为空冷；薄钢板精冲处理；磨削至图纸要求厚度；将工件放入在可控气氛多用炉或真空炉加热，在油中冷却；对工件进行预回火，在空气中冷却；对工件进行蠕变时效处理，在强风中快速冷却。
所述淬火的加热温度选择870±10℃，保温时间为60～90min，冷却方式为油冷，油温为60±5℃。
所述蠕变时效的冷却方式采用风速为17.2-25.8m/s的风快速冷却。
所述球化退火是将需加工的工件摆放在装有生铁屑的铁罐内，铁罐再放入普通箱式炉加热保温进行球化退火。
所述工件装入到可控气氛多用炉或真空炉的方式采用数件工件加1张铁丝网的方式隔间平放，保证淬透性的同时防止工件出现较大平面翘曲变形。
所述热处理炉采用rx3-75-9不带气氛保护功能的普通箱式炉。
所述球化退火加热过程无需通保护气氛，无保护气氛条件即可保障30crmnsia材料不被氧化。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.对热轧后的30crmnsia薄钢板进行球化退火处理，退火温度为745±5℃，保温时间为30h，冷却第一阶段为随炉冷却，第二阶段在≤300℃的温度范围内空冷，球化退火的目的在于降低材料硬度，提高材料韧性，从而提高工件的切削加工性能；
2.精冲后磨削至图纸要求厚度再进行淬火处理，淬火温度为870±10℃，保温时间为60～90min，淬火可以提高工件硬度与耐磨性，适用于耐磨零部件的工业生产需求；
3.预回火处理，加热温度为390±10℃，保温时间120～150min，在这个温度范围内回火能显著降低淬火应力，由于蠕变时效使采用油压机强压，需要先进行预回火，防止回火过程中发生开裂现象；
4.蠕变时效处理，加热温度为560±10℃，保温时间120～150min，使其硬度达到设计要求的28-35hrc，出炉后强风吹冷，在保持工件清洁的基础上防止回火脆性产生；
综上所述，本发明所述热处理工艺不需要配置专业生产线即可实现大批量生产，操作简单，大大减少了生产成本，热处理后的30crmnsia薄钢板工件具有优异的力学性能，符合工业生产性能指标要求。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明30crmnsia薄钢板精冲件的工艺流程图；
图2为球化退火工艺装炉示意图；
图3为淬火和预回火工艺装炉示意图；
图4为蠕变时效夹具总装图；
图5为30crmnsia薄钢板工件产品图；
图6为30crmnsia薄钢板显微组织图：(a)球化处理前，(b)球化处理后；
图中标记为：1-工件，2-铁罐，3-生铁屑，4-铁丝网，5-铁块，31-吊环，32-连接块，33-锁紧盘，34-压板，35-凹模，36-凸模，37-底座，38-套管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，包括“下料-球化退火-精冲-磨平面-淬火-预回火-蠕变时效”七个步骤，所述球化退火、淬火、预回火、蠕变时效四道热处理步骤如下：
所述球化退火是将工件1置于热处理炉内加至745±5℃，进行30h的长时间保温，保温结束后随炉冷却至≤300℃，最后将工件1取出空冷至室温，球化退火能够是冷变形前的预处理，能较好地降低材料硬度，提高材料韧性，从而提高工件1的加工性能，避免精冲过程出现撕裂带；
所述淬火是将工件1装入可控气氛多用炉或真空炉加热至870±10℃，然后在油中快速冷却；淬火能够增加工件1硬度、耐磨性等性能，在油中冷却能有效防止工件1在快速冷却过程中出现的变形、开裂等缺陷；
所述预回火是在密封性较好的回火炉或气氛保护回火炉中，将温度加热至390±10℃范围内，在这个范围保温120～150min，在空气中自然冷却；在这个温度范围内回火能显著降低淬火应力，由于蠕变时效使采用油压机强压，需要先进行预回火，防止回火过程中发生开裂现象；
所述蠕变时效是将工件1装入蠕变时效夹具，油压机通过压块预紧夹具压板34，然后打紧锁紧盘33，在密封性较好的回火炉内进行蠕变时效；蠕变时效的加热温度为560±10℃，保温时间120～150min，使其硬度达到设计要求的28-35hrc，出炉后在风速为17.2-25.8m/s的风快速冷却，在保持工件1清洁的基础上防止回火脆性产生；冷却后点油锁紧盘33，然后用油压机通过压块预紧夹具压板34，拧松锁紧盘33，取出已成形的工件1。
本发明的工作原理为：本发明包括“下料-球化退火-精冲-磨平面-淬火-预回火-蠕变时效”七个步骤：先下料至适合精冲的尺寸；将薄钢板摆放在装有生铁屑3的铁罐2内，将铁罐2放入普通箱式炉加热保温进行球化退火，保温后第一阶段冷却为随炉冷却，第二阶段冷却为空冷；薄钢板精冲处理；磨削至图纸要求厚度；将工件1放入在可控气氛多用炉或真空炉加热，在油中冷却；对工件1进行预回火，在空气中冷却；对工件1进行蠕变时效处理，在强风中快速冷却。
所述淬火的加热温度选择870±10℃，保温时间为60～90min，冷却方式为油冷，油温为60±5℃。
所述蠕变时效的冷却方式采用风速为10.8-13.8m/s的风快速冷却。
所述球化退火是将需加工的工件1摆放在装有生铁屑3的铁罐2内，铁罐2再放入普通箱式炉加热保温进行球化退火。
所述工件1装入到可控气氛多用炉或真空炉的方式采用5-10件工件1加1张铁丝网4的方式隔间平放，保证淬透性的同时防止工件1出现较大平面翘曲变形。
所述热处理炉采用rx3-75-9不带气氛保护功能的普通箱式炉。
所述球化退火加热过程无需通保护气氛，无保护气氛条件即可保障30crmnsia材料不被氧化。
以下给出本发明的实施例。
实施例1
如图1-6所示，一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，步骤如下：
步骤1.下料后球化退火：将下料至适合精冲尺寸的热轧30crmnsia薄钢板(工件1，厚度为2±0.03mm)放入装有铁粉的铁罐2中，将铁罐2放入rx3-75-9等普通箱式炉(不带气氛保护功能)中，其装炉方式如图2所示，将温度从室温加热到745±5℃，保温时间为30h，随炉冷却至300℃以下后空冷，如图6(b)，球化处理后的显微组织碳化物分布更均匀，性能提高。
步骤2.精冲后磨平面再进行淬火：将经过球化退火的薄钢片进行精冲处理，精冲后磨削至图纸要求厚度后进行淬火处理，如图3，将工件1平放入可控气氛多用炉或真空炉内升温至870±10℃，保温时间为60～90min，冷却介质为油，油温为60±5℃。
所述多用炉碳势设定值为0.30％、真空炉的真空度≤5.0×10-1pa。
步骤3.预回火：在密封性较好的回火炉中，将温度加热至390±10℃，在该温度保温120～150min，在空气中自然冷却。
步骤4.蠕变时效：将工件1装入蠕变时效夹具，油压机(通过压块)预紧夹具压板34，然后打紧锁紧盘33，在密封性较好的回火炉内进行蠕变时效。蠕变时效的加热温度为560±10℃，保温时间120～150min，出炉后在强风中快速冷却，冷却后点油锁紧盘33，然后用油压机(通过压块)预紧夹具压板34，拧松锁紧盘33，取出已成形的工件1。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
1.一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，包括“下料-球化退火-精冲-磨平面-淬火-预回火-蠕变时效”七个步骤，其特征在于，所述球化退火、淬火、预回火、蠕变时效四道热处理步骤，具体步骤如下：
所述球化退火是将工件置于热处理炉内加至745±5℃，进行30h的长时间保温，保温结束后随炉冷却至≤300℃，最后将工件取出空冷至室温；
所述淬火是工件装入到可控气氛多用炉或真空炉加热至870±10℃，然后在油中快速冷却；
所述预回火是在密封性较好的回火炉或气氛保护回火炉中，将温度加热至390±10℃范围内，在这个范围保温120～150min，在空气中自然冷却；
所述蠕变时效是将工件装入蠕变时效夹具，油压机通过压块预紧夹具压板，然后打紧锁紧盘，在密封性较好的回火炉内进行蠕变时效；蠕变时效的加热温度为560±10℃，保温时间120～150min，使其硬度达到设计要求的28-35hrc，出炉后强风快冷至室温，冷却后点油锁紧盘，然后用油压机通过压块预紧夹具压板，拧松锁紧盘，取出已成形的工件。
2.根据权利要求1所述的一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，其特征在于，所述淬火的保温时间为60～90min，冷却方式为油冷，油温为60±5℃。
3.根据权利要求1所述的一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，其特征在于，所述蠕变时效的冷却方式采用风速为17.2-25.8m/s的风快速冷却。
4.根据权利要求1所述的一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，其特征在于，所述球化退火是将需加工的工件摆放在装有生铁屑的铁罐内，铁罐再放入普通箱式炉加热保温进行球化退火。
5.根据权利要求1所述的一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，其特征在于，所述工件装入到可控气氛多用炉或真空炉的方式采用数件工件加1张铁丝网的方式隔间平放。
6.根据权利要求1所述的一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，其特征在于，所述热处理炉采用rx3-75-9不带气氛保护功能的普通箱式炉。
7.根据权利要求1所述的一种30crmnsia薄钢板精冲件的热处理方法，其特征在于，所述球化退火加热过程无需通保护气氛。
技术总结