本發明屬于熱處理技術領域，尤其是涉及一種提高50crva調質鋼韌性的低溫處理方法。

　　背景技術：

　　《熱處理技術》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質處理工藝提高50crva彈簧鋼性能的方法，其方法是將調質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，同時強度和硬度性能降幅不大，得到各性能較好配合的50crva調質鋼，不足之處是等溫淬火工藝要求和設備要求復雜，且通過這種方法所得50crva調質鋼性能提升不明顯，對于50crva調質鋼制造彈簧零件性能提升有限。

　　目前，缺乏一種提高50crva調質鋼強度和塑性的低溫處理方法。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的是針對上述問題，提供一種提高50crva調質鋼強度和塑性的低溫處理方法。

　　為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本發明的一種提高50crva調質鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

　　(1)將室溫調質后的50crva調質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)可控溫低溫冷卻設備中充入冷卻介質，將鋼工件以5℃/min冷卻速率預冷至在-50℃溫度，保溫時間為2-30分鐘，保溫時間視工件尺寸而定；

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

　　(4)低溫下保溫完成后，關閉可控溫低溫冷卻設備致冷系統，使工件隨可控溫低溫冷卻設備自然升至室溫，制得50crva調質鋼。

　　進一步地，在步驟(1)中，50crva鋼調質工藝：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調質鋼工件。

　　進一步地，在步驟(2)中，所述的可控溫低溫冷卻設備為箱式絕熱容器，容器箱體絕熱效果好，保證工作穩定性。

　　更進一步地，在步驟(2)中，所述的可控溫低溫冷卻設備降溫方法為卡諾循環冷卻介質制冷。

　　進一步地，在步驟(3)中，所述的冷卻介質為液氮。

　　進一步地，在步驟(4)中，所述50crva調質鋼包括按質量百分比的如下組分組成：

　　有益效果：本發明操作簡便，成本低廉，無三廢排放，有利于對環境的保護，鋼的強度和塑性高，屈強比略有提高，沖擊韌性高。在50crva鋼傳統調質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析，原本50crva調質鋼中回火屈氏體+回火馬氏體混合組織向回火屈氏體轉變，回火屈氏體含量增加，組織更加穩定。

　　附圖說明

　　圖1為本發明不同溫度低溫處理前后50crva調質鋼組織變化的電子照片；

　　圖2為本發明不同溫度低溫處理前后50crva調質鋼抗拉強度、延伸率性和屈強比變化的圖譜；

　　圖3為本發明不同溫度低溫處理前后50crva調質鋼沖擊韌性變化的圖譜。

　　具體實施方式

　　以下實施例僅處于說明性目的，而不是想要限制本發明的范圍。

　　實施例1

　　本發明的一種提高50crva調質鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

　　(1)將室溫調質后的50crva調質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鋼調質工藝：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調質鋼工件。

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

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

　　(4)低溫下保溫完成后，關閉可控溫低溫冷卻設備致冷系統，使工件隨可控溫低溫冷卻設備自然升至室溫，制得50crva調質鋼。

　　所述50crva調質鋼包括按質量百分比的如下組分組成：

　　如圖1所示，回火馬氏體量降低。其抗拉強度為1505mpa，延伸率為10.51％，屈強比為0.967，本發明在50crva鋼傳統調質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析，原本50crva調質鋼中回火屈氏體+回火馬氏體混合組織向回火屈氏體轉變，回火屈氏體含量增加，組織更加穩定。

　　如圖2所示，強度、屈強比、塑形都有提高，組織的轉變使得50crva調質鋼的強度和塑性明顯提高，屈強比略有提高。

　　但圖3顯示此低溫處理后的50crva調質鋼韌性顯著提高，經低溫處理的50crva調質鋼零件性能將進一步提高，達到32.55j。

　　實施例2

　　實施例2與實施例1的區別在于：

　　本發明的一種提高50crva調質鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

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

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

　　所述50crva調質鋼包括按質量百分比的如下組分組成：

　　實施例3

　　實施例3與實施例1的區別在于：本發明的一種提高50crva調質鋼韌性的低溫處理方法，包括以下步驟：

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

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

　　所述50crva調質鋼包括按質量百分比的如下組分組成：

　　對比例

　　將50crva鋼工件進行調質處理。調質后其抗拉強度為1467mpa，延伸率為8.21％，屈強比為0.950，沖擊韌性為11.49j。