[發明專利]一種超高碳鋼二次淬火方法

無效

• 申請號: 201210425845.6
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103060529A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 高金菊
• 申請（專利權）人: 高金菊
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/667
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于超高碳鋼熱處理技術領域，更具體地說，涉及一種超高碳鋼二次淬火方法。?

背景技術

超高碳鋼的含碳量在1%-2.1%（質量分數，下同），超過了傳統高碳鋼的含碳量。中國專利號200410025519.1，公開日2006年01月04日，公開了一份名稱為一種超高碳鋼的生產工藝的專利文件，該超高碳鋼的合金成分（重量%）為C1.0～1.8%，Si?0.5～3.0%，Cr?0.5～2.0%，Mn?0.2～0.7%，余Fe，噴射成形工藝制取的超高碳鋼實施形變與熱處理相結合的生產工藝：將噴射成形超高碳鋼放入1000℃爐內保溫20分鐘后取出立即軋制，單道次軋制壓下量為60%：軋后迅速放入已達設定溫度的熱處理爐內保溫150分鐘后取出空冷。由上述組合生產工藝獲得的超高碳鋼，具有合適比例的珠光體和球化組織相配合的特殊組織結構，其抗張強度可達1300MPa，而延伸率為18.5%。該發明工藝簡單，能源消耗和生產成本明顯降低，有利于實現規模生產和推廣應用。?

中國專利號02150879.8，公開日2003年05月14日，公開了一份名稱為高強度超高碳鋼及其生產工藝的專利文件，該高強度超高碳鋼及其生產工藝，其合金成分為（重量百分比）：C：1.0～2.0%、Cr：0.5～2.0%、Mn：0.2～0.8%、Si和Al中的一種、余Fe；生產工藝包括選取合適的添加元素，用噴射成形工藝獲得坯料；然后進行大變形量（壓下量達50%～70%）熱軋，空冷后所得材料無須調質處理，即可達到1000MPa左右的屈服強度與1300MPa左右的抗張強度，并有8～11%延伸率的塑性。噴射成形坯料由于形成均勻細小的組織而具有優異的高溫變形能力。由此可施行大變形量的熱軋，使組織充分致密并且更為均勻細化，從而獲得高強度超高碳鋼材料。該方法簡單高效，降低能源消耗與生產成本，便于實現規模生產。?

上面兩份專利表明了超高碳鋼的組分含量和生產工藝，但是沒有給出其熱處理方式。它的處理工藝與傳統高碳鋼不同，該鋼在奧氏體化加熱時需形變處理以獲得較多的位錯亞結構，?完全奧氏體化淬火后經高溫回火獲得彌散球狀滲碳體和鐵素體基體。由于有大量的超細碳化物，在二次加熱過程中碳化物將阻礙奧氏體晶粒長大，獲得超細奧氏體晶粒。細小的奧氏體晶粒在不同的冷卻條件下可獲得所需的超細基體組織，如空冷可獲得超細珠光體，淬火可獲得超細馬氏體。但是傳統的淬火方法獲得的馬氏體存在的耐磨性不足、存在疲勞性差的問題。?

發明內容

要解決的問題

針對現有技術對超高碳鋼淬火處理時獲得的馬氏體存在的耐磨性不足、疲勞性差的問題，本發明提供一種超高碳鋼二次淬火方法，能獲得超細的馬氏體，處理的超高碳鋼具有良好的耐磨性和抗疲勞性。

技術方案??

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種超高碳鋼二次淬火方法，用于對超高碳鋼進行二次淬火處理，其熱處理步驟為：將待處理的超高碳鋼進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用水蒸氣冷卻，超高碳鋼冷卻到400-670℃時采用大水量的連續水流對超高碳鋼的表面進行強制噴水冷卻。

進一步地，所述的水蒸氣冷卻加熱后的超高碳鋼的水蒸氣的流速為0.8-3m3/s。?

更進一步地，所述的水蒸氣從超高碳鋼的四周噴向超高碳鋼的表面。?

更進一步地，所述的大水量的連續水流的流速為30-45L/min。?

進一步地，所述的大水量的連續水流的水中還含有發泡劑和增泡劑。?

有益效果?

相比于現有技術，本發明的有益效果為：?

（1）本發明通過在對超高碳鋼進行二次淬火處理，其熱處理步驟為：將待處理的超高碳鋼進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用水蒸氣冷卻，超高碳鋼冷卻到400-670℃時采用大水量的連續水流對超高碳鋼的表面進行強制噴水冷卻，水蒸氣在流動時帶?走大量熱量，相對原來的水冷的方式，表面的冷卻速度變慢，心部向外表面的溫度傳導加快，心部的冷卻速度相對于水冷，冷卻速度加快，獲得的硬度層增厚，而且不容易產生裂紋，所得到的超高碳鋼組織為超細馬氏體，超高碳鋼具有良好的耐磨性和抗疲勞性；?

（2）本發明采用大水量的連續水流的流速為30-45L/min，超高碳鋼的冷卻速度快，表層的馬氏體層增厚，淬火得到的超高碳鋼的耐磨性高；?