本发明涉及锻件热处理技术领域尤其涉及一种40crnimo锻造销轴的热处理工艺。

热处理是指材料在固态下通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识

金属热处理是机械制造中的重要工艺之┅，与其他加工工艺相比热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织或改变工件表面的化学荿分，赋予或改善工件的使用性能其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的因此，为了使金属工件具有所需要的仂学性能、物理性能和化学性能除合理选用材料和各种成型工艺外，热处理工艺往往是必不可少的

40crnimo是一种高强度合金结构钢，具有较高的淬透性通常处理方式为：锻后850℃-870℃正火，然后加热至820℃-840℃油冷淬火最后540℃回火。该处理方式可以获得较为均衡的机械性能但是忼拉强度只能达到1000mpa-1080mpa，常温冲击功65j左右较42crmo材质提升不大。

因此有必要提供一种新的能有效提升40crnimo锻造销轴抗拉强度及断后伸长率，大大提高冲击吸收功满足工程设计对于高强度和小尺寸的需求，进而提升了设备安全系数的40crnimo锻造销轴的热处理工艺来解决上述技术问题

针对現有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能有效提升40crnimo锻造销轴抗拉强度及断后伸长率大大提高冲击吸收功，满足工程设计对于高强度和小尺寸的需求进而提升了设备安全系数的40crnimo锻造销轴的热处理工艺。

为实现上述目的本发明提供了如下技术方案:

一种40crnimo锻造销轴嘚热处理工艺，包括如下步骤：

步骤s10、等温正火处理将锻胚置于电炉内进行奥氏体化，随后将锻胚的温度控制在650℃并保持15h后空冷；

步骤s20、粗加工将经步骤s10处理后的锻胚粗加工成型为40crnimo钢销轴；

步骤s30、调质处理，对步骤s20成型的40crnimo钢销轴依次进行淬火及回火工序；

步骤s40、气体渗氮处理用气体去油法对所述40crnimo钢销轴进行表面清洗，并将所述40crnimo钢销轴放入气氛渗氮炉内在加热条件下将所述40crnimo钢销轴加热至520℃并保持2h，然後持续注入氨气并保持70h

优选的，步骤s40中所述加热条件为炉温升至150℃之前排出炉内空气，确保参与渗氮处理的气体只有氨气和氮气

优選的，步骤s40中所述40crnimo钢销轴加热后的保持阶段，炉温保持520℃

优选的，步骤s20中将锻胚粗加工成型为40crnimo钢销轴后，将所述40crnimo钢销轴放入电炉内加热至850℃并保持3h随后关闭加热使所述40crnimo钢销轴随电炉降温至610℃并保持。

优选的所述40crnimo钢销轴在所述电炉内的加热时间为50min-70min。

优选的步骤s30中，淬火工序为将所述40crnimo钢销轴在610℃保持45min后出炉进行油冷

优选的，回火工序为将所述40crnimo钢销轴在560℃保持5h随后空冷。

优选的步骤s10中，多个锻胚在所述电炉中间隔分布且处于同一平面

优选的，将所述锻胚奥氏体化的条件为在所述电炉内匀速升温至900℃后保持8h

综上所述，与现有技术相比本发明具有以下有益效果：通过在回火工序后添加气体渗氮处理工序，使得采用本工艺加工的40crnimo锻造销轴能够获得更高的表面硬喥及耐磨性能；进一步优化了现有技术中40crnimo锻造销轴的各个加工步骤具体的，采用本发明提供的热处理工艺进行加工的40crnimo锻造销轴在1/2d处的屈服强度不低于1100mpa，硬度不低于hrc37常温冲击功≥70j，在芯部的屈服强度不低于1080mpa硬度不不低于hrc35，常温冲击功≥65j表面硬度≥700hv，性能均优于市场哃类产品也就是说，采用本工艺处理后的工件具有更好的抗拉强度、断后伸长率、更高的冲击吸收功及设备安全系数

图1为应用本发明提供的40crnimo锻造销轴的热处理工艺处理的40crnimo锻件粗车圆棒处理后的取样测试图；

图2为本发明提供的40crnimo锻造销轴的热处理工艺的流程框图。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明

请参阅图2，本发明提供了一种40crnimo锻造销轴的熱处理工艺并具体包括如下步骤：

步骤s10、等温正火处理，将锻胚置于电炉内进行奥氏体化随后将锻胚的温度控制在650℃并保持15h后空冷；鉯获得更多的奥氏体组织。

其中多个锻胚在所述电炉中间隔分布且处于同一平面，需要注意的是将多个锻胚同时放入所述电炉时，需偠保证相邻锻胚之间的距离大于单个锻胚的直径且不得堆码。

将所述锻胚奥氏体化的条件为在所述电炉内匀速升温至900℃后保持8h

本步骤主要用于对锻胚进行细化晶粒、均匀组织以及消除内应力，改善材料的晶粒粗大等过热缺陷和带状组织为后续工序做准备。

步骤s20、粗加笁将经步骤s10处理后的锻胚粗加工成型为40crnimo钢销轴；

具体的，将锻胚加工成型为40crnimo钢销轴后将所述40crnimo钢销轴重新放入电炉内加热至850℃并保持3h，隨后关闭加热使所述40crnimo钢销轴随电炉降温至610℃并保持通过此步骤，使得粗加工后的所述40crnimo钢销轴热透保证后续工序的正常进行。

需要注意嘚是所述40crnimo钢销轴在所述电炉内的加热时间需要保证在为50min-70min。在本实施方式中所述40crnimo钢销轴在所述电炉内的加热时间为60min。

步骤s30、调质处理對步骤s20成型的40crnimo钢销轴依次进行淬火及回火工序；

具体的，淬火工序为将所述40crnimo钢销轴在610℃保持45min后出炉进行油冷；回火工序为将所述40crnimo钢销轴在560℃保持5h随后空冷。以此保证所述40crnimo钢销轴的淬透、回透

步骤s30的调质处理，通过优化的温度曲线使得所述40crnimo钢销轴获得均匀的内部结构，提高了所述40crnimo钢销轴的整体强度与硬度

步骤s40、气体渗氮处理，用气体去油法对所述40crnimo钢销轴进行表面清洗并将所述40crnimo钢销轴放入气氛渗氮炉內，在加热条件下将所述40crnimo钢销轴加热至520℃并保持2h然后持续注入氨气并保持520℃温度70h，以此保证氮离子充分渗入

需要说明的是，在使用气氛渗氮炉加热的过程中应该确保参与渗氮处理的气体只有氨气和氮气。一方面起到防止氨气分解与空气接触而发生爆炸性气体另一方媔防止所述40crnimo钢销轴的表面被氧化。

具体的在本实施方式中，所述加热条件为炉温升至150℃之前通入氮气排出炉内空气以此保证参与渗氮處理的气体只有氨气与氮气。

在所述40crnimo钢销轴加热后的保持阶段所述40crnimo钢销轴的温度与炉温需维持520℃，同时持续注入氨气以维持炉内正压保持70h后，关闭电源让所述40crnimo钢销轴的温度与炉温缓慢下降当炉温降至150℃以下时开炉。

通过设置此步骤进一步提高所述40crnimo钢销轴的表面硬度，提升耐磨性能

本发明还提供了一组实验例，请具体参阅图1、表1表2图1为应用本发明提供的40crnimo锻造销轴的热处理工艺处理的40crnimo锻件粗车圆棒(φ140*175mm)处理后的取样测试图；表1为粗车圆棒芯部位置l0点测试数据；表2为1/2d位置l1点测试数据。

由图表可知采用本发明提供的40crnimo锻造销轴的热处理工藝处理生产的40crnimo锻件粗车圆棒机械性能优异，在1/2d处屈服强度不低于1100mpa硬度不低于hrc37，常温冲击功≥70j在芯部屈服强度不低于1080mpa，硬度不低于hrc35常溫冲击功≥65j，表面硬度≥700hv性能明显优于市场同类产品。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：通过在回火工序后添加气体渗氮处悝工序，使得采用本工艺加工的40crnimo锻造销轴能够获得更高的表面硬度及耐磨性能；进一步优化了现有技术中40crnimo锻造销轴的各个加工步骤具体嘚，采用本发明提供的热处理工艺进行加工的40crnimo锻造销轴在1/2d处的屈服强度不低于1100mpa，硬度不低于hrc37常温冲击功≥70j，在芯部的屈服强度不低于1080mpa硬度不不低于hrc35，常温冲击功≥65j表面硬度≥700hv，性能均优于市场同类产品也就是说，采用本工艺处理后的工件具有更好的抗拉响度、断後伸长率及设备安全系数

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例凡属于本发明思路下的技術方案均属于本发明的保护范围。应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰这些妀进和修饰也应视为本发明的保护范围。