一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法 【技术领域】
本发明涉及金属材料及热处理领域，具体涉及一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法。
背景技术
工程上一般采用热轧卷板65M钢制电子秤传感器弹性体415体和417型体，现有生产流程是：冲压成型-热处理(850℃加热保温后油冷淬火+380℃回火80分钟后气冷)---疲劳寿命试验---产品质量检验-电镀成品---疲劳寿命试验。
存在问题：大批量生产弹性体415型体和417型体过程中，无论在热处理后或成品中取样做疲劳寿命试验，其结果都是部分产品寿命次数达不到1.8万次的要求，而且疲劳寿命次数分散，数据从不到5000到大于18000次。
根据前期初步金相分析，结合断裂的基本过程，裂纹源的萌生---裂纹的亚稳扩展---瞬间断裂。提高材料的塑性和韧性，可延缓裂纹亚稳扩展地时间，达到提高疲劳寿命的目的。现有对策一是牺牲强度换取塑性和韧性得到提高，降低产品的硬度，选择461.5HRC下限硬度，有一定的效果；二是采用二次回火，以排除回火不足因素的影响，二次回火后的效果仍然不理想。无论采用单一的方法或同时采用上述两种方法，都不能使产品达到100％合格。
经过对产品的受力(应力)分析、金相分析、硬度测定、断口宏观和断口扫描电镜分析，分析结果认为415(417)弹性体承受较大的应力辐值，而发生早期疲劳断裂。扫描电镜断口分析结果断口沿晶断裂居多，所以裂纹扩展速度快，疲劳寿命短。属韧性不足及回火脆性所导致。
【发明内容】
为克服现有热处理工艺方法的缺点本发明提出采取如下措施：
1.热处理由原工艺改为830℃加热保温后油冷淬火+400℃回火80分钟。降低淬火温度，细化晶粒(细化晶粒是唯一提高材料韧性的同时不降低其强度的方法)；提高回火温度，由380提高到400℃，增加回火索氏体的比例来提高零件的塑性和韧性(产品硬度由原来46HRC降到43HRC)。
2.回火后水冷，抑制回火脆性。回火脆性断裂的断口形貌特征是沿晶开裂，采取上述新措施后，对批量产品抽验率60％，上机做疲劳试验的结果是产品100％合格，全部抽验弹性体都超过疲劳寿命18000次的要求。除了最低的一件是18900次，其他全部超过2万次，而最高的超过了10万次疲劳寿命，这是前所末有的好结果。
本发明的目的是克服现有热处理工艺方法的缺点，提供一种新的65Mn钢制电子秤传感器弹性体热处理方法。
本发明所述的一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法，该热处理在一条热处理连续生产线上完成热处理，具体步骤如下：
1)将65Mn钢制电子秤传感器弹性体冲压成型材料加热至830℃后保温15～30分钟后，在100℃热油中5分钟冷却淬火，再清洗，吹干；
2)然后400℃加热保温80分钟回火；
3)回火后采用水冷快速冷却，烘干，检验产品。
上述淬火加热炉为高温网带式连续炉，采用甲醇炉内裂解气保护，冷却油为快速光亮淬火油，回火采用风扇强迫空气循环式网带炉，回火后水冷是采用清水冷却。
使用上述热处理方法的弹性体硬度43+1.5，制成的传感器仍然有较好的线性度。弹性体在上述疲劳试验规范条件下做疲劳试验，合格率达到100％。采用原常规热处理工艺，合格率只有50％。
本发明的有益效果：
本发明的热处理方法以提高塑性韧性和抑制回火脆性为目的。具有三个特点，一是降低淬火温度，二是提高回火温度，三是回火后快速冷却。降低淬火温度可以细化晶粒，在零件保证淬透的前提下，是唯一能够提高韧性又不降低强度的热处理工艺方法；常规热处理后所获得的强度与韧性是矛与盾的关系。要韧性高，则强度就低。热处理工艺上提高回火温度，即牺牲强度换取高的韧性。弹性体最终要做成传感器，有线性度的要求，但是弹性体过低的硬度不能满足这一要求。本发明方法将回火温度提高到400℃，获得的硬度在43±1.5范围内，能满足线性度的要求。提高回火温度，通过增加回火索氏体的比例来提高零件的塑性和韧性。本发明方法回火后快冷，抑制材料中有害杂质元素P、S、O等向晶界偏聚析出，以抑制回火脆性。
【具体实施方式】
本发明所述的热处理方法：将65Mn钢制电子秤传感器弹性体(冲压成型零件)放在一条连续生产线上完成热处理的全部过程。工艺流程：830℃加热保温15～30分钟--100℃热油冷却5分钟--清洗、吹干--400℃加热保温80分钟回火后水冷--烘干--检验产、热处理产品。
上述淬火加热炉为高温网带式连续炉，采用甲醇炉内裂解气保护；热油冷却淬火用输送带式等温油槽，冷却油为快速光亮淬火油；上述清洗先是采用金属清洗剂热水溶液清洗，后采用净水喷淋，均在输送带上进行；上述回火后水冷是采用清水冷却；上述烘干采用电热鼓风网带式连续烘干炉。