自贡共丰锻压制造有限公司龚健获国家专利权
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龙图腾网获悉自贡共丰锻压制造有限公司申请的专利一种不规则金属锻件热处理方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120758729B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511242450.6,技术领域涉及:C21D11/00;该发明授权一种不规则金属锻件热处理方法及系统是由龚健;王朝昆;熊超;邱燕设计研发完成,并于2025-09-02向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种不规则金属锻件热处理方法及系统在说明书摘要公布了:本申请涉及金属锻件加工技术领域,具体涉及一种不规则金属锻件热处理方法及系统,首先依据几何特征划分温度补偿分区,实施阶梯式预热以建立均匀基础温度场;随后在奥氏体化阶段独立调控各分区保温时间,兼顾厚壁区组织充分转化与薄壁区晶粒尺寸控制;淬火过程基于预设冷却图谱进行分区强度调节,并通过实时反馈动态优化冷却参数;最终根据残余应力分布实施分区阶梯回火。通过分区动态温度管理显著提升加热冷却均匀性,有效抑制因截面突变导致的组织差异和热应力集中;通过奥氏体化控制确保显微组织均匀稳定;通过差异化冷却策略平衡淬硬性与变形抗力;智能回火机制实现残余应力的定向消减,在提升综合力学性能的同时大幅降低开裂风险。
本发明授权一种不规则金属锻件热处理方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种不规则金属锻件热处理方法,其特征在于,包括: S100,分区梯度预热,根据锻件三维几何特征划分为多个温度补偿分区,对各温度补偿分区实施阶梯式升温预热,使表面与心部温差≤50℃,以建立基础温度场,具体包括, S110,依据锻件三维模型的壁厚突变率识别,将每个厚度梯度≥15mmcm的几何过渡区划定为温度补偿分区;同时,采用曲率半径分析法辅助厚度梯度识别,当曲面曲率半径R<50mm且相邻区域厚度差Δδ≥40mm时,强制划分为突变补偿分区, S120,第一阶段,以≤60℃h速率升温至300℃保温,保温2.5-3小时,同时每15分钟采集一次内部温度,若300℃保温结束时内部温度与表面差值>18℃,则延长保温时间直至温差≤12℃; S130,第二阶段,对温度补偿分区实施追加等温保持,对最大厚度≥100mm的分区,追加保温时长按T=2分钟计算,同时对突变补偿分区额外施加厚度值mm4分钟的补偿时间,为最大厚度值、单位为mm, S140,第三阶段,以80-100℃h速率升至奥氏体化温度,升温末期表面与内部温差≤45℃,同时在500℃及700℃分别暂停升温15分钟进行温度均衡; S200,多模态奥氏体化,在达到奥氏体化温度后,利用不同温度补偿分区的多个独立温控单元,根据各区域的热容和几何特征,独立调节并维持各区域在所述奥氏体化温度下的实际保温时间,具体包括, S210,对于截面厚度大于预设值的温度补偿分区,加热模式基于其截面最大厚度值计算,当厚壁区距离表面深度处达到Ac3+10℃时,开始计算有效保温时间, S220,对于截面厚度小于或等于预设值的温度补偿分区,加热模式基于其最小厚度值计算,并设定上限值以防止晶粒过度长大,薄壁区加热时间上限≤0.06×分钟,且温度上限不超过Ac3+40℃,为最小厚度值、单位为mm, S230,对于截面厚度大于预设值的温度补偿分区采用脉冲式速升模式加热,对于截面厚度小于或等于预设值的温度补偿分区采用缓升模式加热,直至全域达到奥氏体化温度,其中,脉冲式速升模式采用10-15℃min的瞬时升温速率,每次脉冲持续时间≤3分钟,脉冲间隔≥5分钟;缓升模式升温速率≤80℃h, S300,分区可控强度冷却,对完成奥氏体化的锻件进行淬火冷却,冷却过程中,根据锻件各区域的热容、几何特征和预设的冷却强度图谱,通过可独立调节的多个温度补偿分区的冷却喷嘴组,对锻件不同区域施加差异化的冷却强度,具体包括, S310,对于截面厚度大于预设值的温度补偿分区设定为高强度冷却,冷速≥45℃s,喷嘴压力设定0.8-1.2MPa, S320,对于截面厚度小于或等于预设值的温度补偿分区设定为中低强度冷却,冷速15-25℃s,压力降至0.3-0.5MPa, S330,对于内孔、窄槽等复杂内腔区域采用定向喷射的高渗透性冷却介质进行中强度冷却,喷射角度控制在±15°内,冷速维持20±2℃s,冷却介质温度保持在30±2℃,浓度波动<1.5%; S400,应力导航回火,依据残余应力分布图谱,对不同温度补偿分区进行分区加热,并同步进行全域阶梯降温回火,具体包括, S410,以40-60°C小时速率升温至第一回火温度并保温,保温时长为锻件最大截面厚度mm3分钟,其中,300℃→400℃区间:升温速率为60±5℃h,400℃→目标温度区间:降速至45±5℃h, S420,以30-50°C小时速率升温至第二回火温度,第二回火温度为Ac1-70℃至Ac1-50℃区间,保温时长为锻件截面最大厚度值mm6分钟,并在550℃时插入30分钟均温平台, S430,当监测到温度超过设定阈值时,自动降低升温速率5-10℃h并延长保温时间20%-30%, S440,炉冷至300°C以下出炉空冷。
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