分享按钮
QC检测仪器网|www.qctester.com
首页: 产品中心: 资讯频道: 展会频道: 市场研究: 供求信息: 新品介绍: 企业名录: 技术文章: 检测机构
专家解答: 学会协会: 行业资料: 电子样本: 期刊书库: 资料下载: English: QC视频: QC杂志: QC访谈: 邮寄现场
注册会员 会员中心
登陆企业
仪器搜索
热门关键字: 量仪量具  无损检测  物理测试  力学测试  材料试验  光学仪器  设备诊断监测  表面处理检测  环境检测  化学分析  实验室仪器  仪表类  超声波探伤仪
您现在的位置:首页 >  技术文章  > DG20Mn吊钩热处理工艺探讨

DG20Mn吊钩热处理工艺探讨

http://www.qctester.com/ 来源: 本站原创  浏览次数:1319 发布时间:2017-10-9 QC检测仪器网

1.引言

DG20Mn是GB10051-88《起重吊钩》标准中规定的吊钩专用钢,其化学成分见表1[1]。由表可知DG20Mn属于低碳合金钢系列,标准中规定的这一钢种制作的吊钩使用状态为正火态,其力学性能要求较低,标准中只对有效尺寸≤60mm工件的力学性能要求做了具体规定,对有效尺寸≥60mm的工件未作具体规定,只做了“根据需要由供需双方协商确定”的注解说明。

我公司生产的吊钩尺寸大小不等,主要应用于起重吊装设备中。其中有一种有效尺寸为200mm的吊钩,按标准中规定的P级(材料选用DG20Mn)锻造生产,主要工艺流程为:锻造—正火—粗加工—精加工。图纸中对热处理的技术要求为:连体试棒距外表面r/3处取纵向试样,屈服强度ReL≥315MPa,抗拉强度Rm≥510~608MPa,伸长率A≥22%,室温冲击功Aku3≥41J。在生产实践中,工件经正火后检测连体试棒的力学性能,其中屈服强度数值刚刚达到图纸技术要求,且时常出现屈服强度检测结果稍低于图纸要求的情况,易产生不合格品(见表2所示),我们需要一种更有效的热处理方法保证工件热处理后有更高的综合力学性能。针对以上情况,我们进行了多次工艺试验,通过对锻后热处理工艺进行改进,采用调质代替正火的热处理方法,改善了工件金相组织,最终提高了工件的整体强度。

 

表1   DG20Mn材料化学成分(质量分数,wt%)

Table1  Chemical composition of DG20Mn material(wt% by mass)

 

2.热处理方法及结果

据文献[2]介绍,屈服强度低的原因与工件淬火后的硬度和回火后的硬度都有关系,特别是淬火硬度对屈服强度的影响很大。按照这一思路,DG20Mn吊钩加热后,加大冷却速度会影响工件的屈服强度,因此正火空冷改进为调质会提高工件的力学性能。

许多资料中对低碳合金钢的强化都有详细的论述,低碳合金钢直接淬火后获得低碳马氏体,低碳马氏体具有高强度、高韧性相结合的综合力学性能,低碳钢进行低碳马氏体强化是发挥其强韧性潜力的有效途径[3],淬火后获得低碳马氏体,再经高温回火获得索氏体组织,大大提高了工件的塑性和韧性。

我们知道,工件冷却速度越快,奥氏体转变过冷度越大,转变产物组织越细小,工件就会得到更好的性能。当工件尺寸较大时,受尺寸效应的影响,工件正火冷却速度(尤其是工件内层)就会大大降低,正火时析出多量的块状铁素体,从而影响工件的力学性能,此时我们应当寻找其他的热处理工艺方法,满足工件的技术要求。

提高钢的强度、韧性等主要通过控制钢的化学成分、显微组织形态、固态形变和晶粒细化等来实现,其中晶粒细化是强化、韧化综合效果最好、且消耗资源最少的技术措施[4]。大尺寸的吊钩按调质工艺进行热处理过程中,淬火时工件表面及内层冷却速度相比于正火冷却速度大大提高,此时工件内层由奥氏体转变的组织析出的铁素体量减少,共析体变细[5](相比于工件采用正火工艺),产生的淬火转变组织细小,从而对工件产生强化作用[6],提高工件的力学性能。

基于以上分析,我们对该产品的热处理工艺进行改进,用锻后调质代替正火,改进后的主要工艺流程为:锻造—粗加工—调质处理—精加工。调质处理工艺如图1所示,经改进工艺后(将工件的表面硬度控制在28~32HRC),在吊钩连体试坯上,距外表面r/3处按技术要求取纵向力学性能试样,检测结果见表2所示。由表2可见,经调质处理后,DG20Mn材料的屈服强度平均值比正火处理高出83MPa(使屈服强度提高了26%),可见经调质后工件强化效果十分显著,从而提高工件使用的安全系数。

GB10051-88《起重吊钩》标准是1988年制定的,现在的工程制造中,低碳钢热处理技术在工程中的应用领域越来越广泛,低碳合金钢调质性能在生产中的应用同样得到了工程技术人员的重视。

 

 

 3.结论

    (1)GB10051.1~10051.5—88《起重吊钩》标准虽为强制性标准,标准规定的DG20Mn吊钩热处理采用正火处理。在生产实践中,我们经多次工艺试验,将其热处理工艺由正火改进为调质处理后,发现其得到的综合力学性能比正火处理要高,提高了工件的整体安全性能,同时大大提高了热处理合格率,杜绝了热处理工序返工现象。

(2)调质处理比正火处理的吊钩工件表面硬度高,表面耐磨性优于正火处理的吊钩,取样部位(工件内层)拉伸和冲击力学性能高,强韧性好,有利于吊钩工件承载,保证了起重吊钩在安全的性能范围内使用。

(3)希望本文能起到抛砖引玉的作用,修订GB10051—88时考虑最新的热处理技术发展水平(低碳钢调质技术)及在生产中的应用程度。

参考文献

[1]  GB10051.1~10051.5—88,起重吊钩[S].

[2]  郝清月. 金属材料缺陷检测实例及缺陷金相图谱[M]. 中国知识出版社, 2006: 383.

[3]  刘砚祥,薄壁零件的低碳马氏体强化[J],《金属热处理》1998.6:30-31.

[4]  闫肃,低碳钢铁素体晶粒超细化技术[J],《金属热处理》2005.10.

[5]  潘健生,胡明娟,热处理工艺学[M],高等教育出版社,2009.01:72.

[6]  马鹏飞,李美兰,热处理技术[M],化学工业出版社,2008.12:60.
 

辛永木(巨力索具股份有限公司,河北,保定,徐水072550)

 相关信息

意见箱:
       
如果您对我们的稿件有什么建议或意见,请发送意见至qctester@126.com(注明网络部:建议或意见),或拨打电话:010-64385345转网络部;如果您的建设或意见被采纳,您将会收到我们送出的一份意见的惊喜!

①凡本网注明“来源:QC检测仪器网”之内容,版权属于QC检测仪器网,未经本网授权不得转载、摘编或以其它方式使用。
②来源未填写“QC检测仪器网”之内容,均由会员发布或转载自其它媒体,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接或连带责任。如从本网下载使用,必须保留本网注明的“稿件来源”,并自负版权等相关责任。
③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热点新闻 行业资讯 政策法规
市场研究 行业资料 技术讲座
展会知识 战略合作 技术标准
展会资讯 更多 
CME线上研究班|如何让加工中心更快
创新科技 智造未来—2018扬州国际
金秋十月2018常州制博会盛大开幕
iCled氛围灯亮相西部汽车市场
2018第十二届中国(西安)国际润滑
2019中国国际核电运维设备与技术展
2019第九届CING天然气装备展,
同惠电子与您相约第92届中国电子展
物联网时代来临,测试测量厂商如何出招
2018第四届新疆亚欧电力技术装备展
矩阵
行业资讯 更多 
开源造车,个性化定制,逆向工程扮演何
诚聘英才
无论是智能铸造还是工厂变革,工艺改善
重庆日联科技有限公司招聘信息
2018远东无损检测新技术论坛在厦门
X射线技术提升共享单车品质,守护出行
高效X射线无损检测技术助力突破铸造行
如何选择合适的X-ray无损检测设备
推进行业发展 为生命护航 ——奥林巴
推进行业发展 为生命护航 ——奥林巴
前沿光学科技 领航工业研究 ——奥林
Geomagic助力电影《少年派的奇
热销仪器
检测仪器 检验仪器 测量仪器 测试仪器 无损检测 无损探伤 材料检测 材料试验 检测材料 几何量仪器
邮箱:(E-mail)QCtester#126.com   备案号: 京公网安备11010502024614
北京考斯泰仪器信息有限公司   电  话:(Tel)010-58440895 /   
Copyright © 2009 QCtester.com Inc.All Rights Reserved. GoogleSitemap QC检测仪器网 版权所有
检测仪器备案信息  检测仪器行业  测量仪器  检测网