[發明專利]一種滲碳強化的等溫淬火工件及加工方法

有效

• 申請號: 201210245124.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102796852A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 明道樹
• 申請（專利權）人: 鑫光熱處理工業(昆山)有限公司
• 主分類號: C21D1/20
• 分類號: C21D1/20;C21D1/22;C23C8/22;C23F17/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種滲碳強化的工件和加工方法，具體涉及一種滲碳強化的等溫淬火工件及加工方法。?

背景技術

為了提高工件的表面性能，往往對工件進行滲碳處理，滲碳處理是對金屬表面處理的一種，采用滲碳的多為低碳鋼或低合金鋼，具體方法是將工件置入具有活性滲碳介質中，加熱到一定溫度后，保溫足夠時間后，使滲碳介質中分解出的活性碳原子滲入鋼件表層，從而獲得表層高碳，心部仍保持原有成分。

但是，在實際應用中，對于一些外形和機械性能要求較高的，并且厚度比較薄的工件，采用原來的一般的滲碳、淬火、回火工藝時，往往很難控制工件的變形，并且其韌性和疲勞強度差，導致工件性能無法滿足后期整形的需求。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種組織結構合理能夠起到改善整形效果的等溫淬火工件及加工方法。?

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種滲碳強化的等溫淬火工件，其特征在于，由心部向外依次包括：基體、滲碳層；上述基體包含有鐵素體；上述滲碳層包括：與上述基體相接的過渡層、與上述過渡層相接的位于表面的表面層；上述過渡層包含有鐵素體，上述表面層包含有殘余奧氏體。

具體而言，上述基體中還包含有板條馬氏體。

具體而言，上述過渡層中還包含有貝氏體，該層中的貝氏體為下貝氏體。

具體而言，上述表面層中還包含有貝氏體，該層中的貝氏體為下貝氏體。

具體而言，上述滲碳層的總厚度范圍為大于0.15mm小于0.5mm。

具體而言，上述過渡層的厚度范圍為大于0mm小于0.3mm，上述表面層厚度范圍為大于0mm小于0.15mm。

本發明的一種滲碳強化的等溫淬火工件的加工方法，其特征在于，以含碳量小于或等于0.25%的低碳鋼為胚材，加工成所需的工件，然后采用如下的步驟：

a表面處理：對上述工件的外表面進行清潔，消除油污和氧化皮；

b滲碳處理:加熱至滲碳溫度后，在碳勢為0.8%-1%的情況下進行30分鐘至80分鐘的滲碳處理，上述滲碳溫度的取值范圍為攝氏850度至900度；

c等溫淬火:待滲碳結束后，立即進行淬火溫度下的等溫淬火，淬火時間為15至30分鐘，上述淬火溫度的取值范圍為攝氏260度至350度，淬火介質為固體鹽。

d清洗表面:待上述等溫淬火完成后，省略回火直接清洗。

具體而言，上述c等溫淬火中所用的固體鹽為硝酸鉀和硝酸鈉以質量比一比一混合而成。

具體而言，上述c等溫淬火中采用加熱設備保證固體鹽的溫度。

具體而言，上述胚材的材質為德國標準DIN1623中牌號為ST12的鋼材。

本發明的有益之處在于：本發明的工件因具有含有下貝氏體的滲碳層，大大的增強了工件表面的韌性和屈服強度，使其更容易和適于進行后期的整形，并且能夠提高使用壽命；本發明的方法主要通過在滲碳后不回火直接進行優化工藝了的等溫淬火，來獲得在滲碳層獲得下貝氏體組織，以提高工件的表面性能，并且節省了加工所需的時間大大的提高了生產效率。

附圖說明

圖1是胚材為德國標準DIN1623中牌號為ST12的鋼材時采用一般的滲碳、淬火、回火工藝所加工出的工件表面附近處的金相照片，放大倍數為400倍，腐蝕條件為用質量濃度為3-5%的硝酸乙醇溶液進行侵蝕；

圖2是本發明的一種滲碳強化的等溫淬火工件的剖視結構示意圖；

圖3是德國標準DIN1623中牌號為ST12的鋼材時時采用本發明的加工方法所加工出的工件的金相照片，放大倍數為100倍，腐蝕條件為用用質量濃度為3-5%的硝酸乙醇溶液進行侵蝕。

圖中附圖標記的含義：

1、基體，2、滲碳層，201、過渡層，202、表面層。?

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。

參照圖2所示，本發明的滲碳強化的等溫淬火工件主要包括:基體和滲碳層。

其中，基體中包含有鐵素體，作為優選方案，基體中還包含有板條馬氏體組織。

滲碳層具體而言包括兩個子層：與基體相接的過渡層、與過渡層相接的位于表面的表面層，表面層位于最外側作為工件的表面結構，過渡層處于基體和表面層之間。過渡層中包含有鐵素體，表面層中包含有殘余奧氏體。

作為優選方案，過渡層中的還包含有貝氏體，該層中的貝氏體為下貝氏體。表面層中還包含有貝氏體，該層中的貝氏體為下貝氏體。