[發明專利]采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法

無效

• 申請號: 200710045886.1
• 申請日: 2007-09-13
• 公開（公告）號: CN101121955A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 徐祖耀;鐘寧;王曉東;李洪巖;金學軍;戎詠華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/74;C21D11/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將工件置于有保護氣氛或者真空加熱爐中，然后加熱使全部奧氏體化；

2)將步驟1)得到的工件初次淬入液體淬火介質中，根據淬火溫度的高低，將部分奧氏體向馬氏體轉變；

3)將步驟2)得到的工件再次上淬至250-450℃的介質中，并在此溫度下保溫，碳由馬氏體擴散至馬氏體之間的奧氏體中，使奧氏體富碳；

4)將步驟3)得到的工件淬至水中，獲得馬氏體和殘余奧氏體復相組織；

5)對于經上淬至250-450℃的介質并做100-1800s保溫處理的工件經水淬后，直接作為結構件使用，此時馬氏體基體中已析出細小彌散的共格碳化物；而對于上淬至250-450℃的介質做10-100s等溫處理的工件須進行低溫回火，回火溫度為150-250℃，回火時間100-1800s，使馬氏體基體中析出細小彌散的共格碳化物。

2.根據權利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法，其特征是，所述的保護氣氛為氮氣或氬氣。

3.根據權利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法，其特征是，所述的液體淬火介質，是Sn-Bi、Pb-Sn、Pb-Bi液體、恒溫鹽浴和恒溫水浴。

4.根據權利要求1或者3所述的采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法，其特征是，所述的液體淬火介質，其溫度根據工件的成分選擇，具體為：根據M_s和M_f溫度及馬氏體轉變量與淬火溫度T的關系式Vm＝1-exp[a(M_s-T)]得到獲得馬氏體時的淬火溫度，式中，Vm是馬氏體轉變量，M_s、M_f分別是馬氏體轉變開始溫度和終結溫度，T在M_s和M_f之間；a是與材料有關的系數，通過熱膨脹儀測定，液體淬火介質的溫度T對應于Vm＝70％～90％的溫度。

5.根據權利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法，其特征是，步驟2)中，所述的初次淬火，對于含碳為0.15％-0.5％的鋼，淬火溫度為250℃-300℃。

6.根據權利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火鋼件機械性能的熱處理方法，其特征是，步驟2)中，所述的初次淬火，對于含碳量為0.5％-0.7％的鋼，淬火溫度為150℃-250℃。