一种DT1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法与流程

本发明涉及材料热处理，具体涉及一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法。

背景技术：

侵彻类战斗部主要用于打击建筑物、机场跑道、钢筋混凝土地下军事目标，作用过程中战斗部要承受很高的冲击过载，因此战斗部壳体既要求具有高抗拉强度和屈服强度外、同时需要高的冲击韧性。现阶段国内侵彻类战斗部壳体大多选用g50、dt300等超高强度钢。随着战斗部技战指标的提升，g50、dt300钢热处理后抗拉强度、屈服强度和冲击韧性已不能满足深钻战斗部的性能要求。dt1900钢为国内新研制开发的一种新型超高强度钢，与g50、dt300钢相比，合金元素平均总含量由8.70％～9.40％提高到28.65％。随着主要合金元素平均含量的提高(镍、铬含量分别由4.30％～6.00％、1.15％提高至10.50％～12.00％和3.0％)和钴元素(12.0％～14.0％)的添加，马氏体转变结束点(mf)的降低，dt1900钢热处理工艺难度要比g50、dt300钢相对增大。

dt1900钢试样热处理制度为：

淬火：885℃±5℃，保温60分，油淬；

冷处理:-73℃±5℃，保温60分，空冷；

回火：460℃±5℃，保温3h～8h，空冷。

热处理后试样纵向力学性能要求：rm≥1930mpa、rp0.2≥1620mpa、a≥10％，z≥50％、aku2≥80j/cm²。

侵彻类深钻战斗部产品图规定壳体热处理后性能要求达到rm≥1930mpa、rp0.2≥1700mpa、aku2≥90j/cm²。由于战斗部壳体的性能指标(rp0.2、aku2)较材料力学性能指标高，实际生产中壳体热处理后时常出现强度(rm、rp0.2)合格而冲击韧性(aku2)不合格或冲击韧性(aku2)合格而强度(rm、rp0.2)不合格的情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是为保证壳体热处理后强度(rm、rp0.2)与冲击韧性(aku2)有良好的匹配且均能满足深钻战斗部壳体产品图规定的性能指标，通过对dt1900钢深钻战斗部壳体随炉试样工程化阶段力学性能、晶粒度、金相组织等方面的研究，提出一种热处理后力学性能指标合格率高的dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法，包括以下工艺步骤：

正火：将壳体到温入炉，加热温度897℃±5℃，保温时间120～130分钟，保温时间到达后出炉风冷；

淬火：到温入炉，加热温度885℃±5℃，保温时间150～165分钟，保温时间到达后出炉油冷，淬火转移时间≤45秒，快速淬火油冷时间50～60分钟；

深冷处理：冷处理温度-79℃±2℃，保温时间7～8小时，深冷处理后空冷；

回火：到温入炉，加热温度465℃±5℃，保温时间7～8小时，保温时间到达后出炉空冷。

所述正火、淬火步骤中加温炉为深井式淬火电阻炉，回火步骤中加温炉为深井式回火电阻炉。

本发明采取上述技术方案所设计的一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法，工艺方法采用对壳体正火+淬火+深冷处理+回火，与原工艺制度相比增加正火可使壳体热处理后晶粒细化，强度和韧性提高；降低深冷处理的温度可使壳体淬火冷却后残余奥氏体更多的转变为马氏体，强度得到提升；提高回火温度可使壳体热处理后强度和韧性得到良好的匹配。通过此工艺方法，dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理力学性能合格率达到了100％。

附图说明

图1表示本发明的工艺曲线图；

图2表示本发明实施例1壳体热处理工艺简图；

图3表示本发明实施例2壳体热处理工艺简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法作具体说明。

参见图1，本发明一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法，包括以下工艺步骤：

正火：将壳体到温入炉，加热温度897℃±5℃，保温时间120～130分钟，保温时间到达后出炉运用风机对壳体进行风冷；

淬火：壳体到温入炉，加热温度885℃±5℃，保温时间150～165分钟，保温时间到达后出炉油冷，淬火转移时间≤45秒，快速淬火油isorapid277hm初始油温22℃～28℃油冷时间50～60分钟；

深冷处理：壳体进入干冰和无水酒精(纯度≥99.3％)的混合物中，冷处理温度-79℃±2℃，保温时间7～8小时，深冷处理后空冷；

回火：壳体到温入炉(进入回火炉前表面不得结冰)，加热温度465℃±5℃，保温时间7～8小时，保温时间到达后出炉空冷。

参见图2，本发明一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法实施例1，包括以下工艺步骤：

正火：壳体到温入炉，加热温度897℃±5℃，保温时间130分钟，保温时间到达后出炉运用风机对壳体进行风冷；

淬火：壳体到温入炉，加热温度885℃±5℃，保温时间165分钟，保温时间到达后出炉油冷，淬火转移时间45秒，快速淬火油isorapid277hm初始油温22℃油冷时间60分钟；

深冷处理：壳体进入干冰和无水酒精(纯度≥99.3％)的混合物中，冷处理温度-79℃±2℃，保温时间8小时，深冷处理后空冷；

回火：壳体到温入炉(进入回火炉前表面不得结冰)，加热温度465℃±5℃，保温时间8小时，保温时间到达后出炉空冷。

参见图3，本发明一种dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体热处理工艺方法实施例2，包括以下工艺步骤：

正火：壳体到温入炉，加热温度897℃±5℃，保温时间120分钟，保温时间到达后出炉运用风机对壳体进行风冷；

淬火：壳体到温入炉，加热温度885℃±5℃，保温时间150分钟，保温时间到达后出炉油冷，淬火转移时间41秒，快速淬火油isorapid277hm初始油温28℃油冷时间50分钟；

深冷处理：壳体进入干冰和无水酒精(纯度≥99.3％)的混合物中，冷处理温度-79℃±2℃，保温时间7小时，深冷处理后空冷；

回火：壳体到温入炉(进入回火炉前表面不得结冰)，加热温度465℃±5℃，保温时间7小时，保温时间到达后出炉空冷。

上述正火、淬火步骤中加温炉均为深井式淬火电阻炉，回火步骤中加温炉均为深井式回火电阻炉。

以下为采用本发明工艺方法热处理的dt1900钢侵彻类深钻战斗部壳体力学性能数据表：

由于壳体相对比较长，上述表格中，标准热处理、实施例1、实施例2三种处理方法中抗拉强度rm、屈服强度rp0.2、冲击韧性aku2出现的三组数据分别对应壳体头部、中部、尾部的热处理性能数值。

由上述可知，本发明与原工艺制度相比，增加正火处理可使壳体热处理后晶粒细化，强度和韧性提高，降低深冷处理的温度壳体强度得到提升，提高回火温度可使壳体热处理后强度和韧性得到良好的匹配。

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