[發明專利]一種不銹鋼氣體深層滲碳方法

無效

• 申請號: 201310129244.5
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN104099558A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 李念平
• 申請（專利權）人: 貴州紅林機械有限公司
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及一種不銹鋼氣體深層滲碳方法，屬于不銹鋼滲碳工藝技術領域。

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背景技術

滲碳工藝廣泛應用于鋼鐵材料，它是在鋼鐵材料表面滲入碳原子，提高鋼鐵材料表層的碳含量，從而提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度的一種化學熱處理方法，這種處理方法通常運用在低碳鋼及低合金鋼零件中。而1Cr17Ni2材料屬于馬氏體不銹鋼，該材料含鉻量高，并含有鎳，零件表面極易形成一層致密的鈍化膜，并且在滲碳過程中鉻與碳強力結合，減緩了碳在奧氏體的擴散，而且滲層深度較深的話，其滲碳的溫度要求較高及滲碳時間要求較長。另外，1Cr17Ni2材料淬透性較好，奧氏體化溫度較高（980-1030℃），在滲碳后的冷卻過程中產生的應力較大，容易產生裂紋。因此對于1Cr17Ni2材料的滲碳工藝，國內研究較少。

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發明內容

本發明的目的在于，提供一種1Cr17Ni2材料不銹鋼氣體深層滲碳方法。滲碳溫度低，滲碳后的材料表面無裂紋。

本發明的技術方案。不銹鋼氣體深層滲碳方法，包括下述步驟，

a、采用1Cr17Ni2不銹鋼材料制作零件，將零件清洗，再去除零件表面的鈍化膜；

b、將井式滲碳爐升溫至870-890℃，加入滲碳劑甲苯以及催滲劑氨氣，甲苯供給量30-40滴/分鐘（每200滴甲苯相當于5.5-6.5mL），氨氣供給量5-6.5升/分鐘，供給時間為0.5-1.5小時；

c、將零件裝入井式滲碳爐中，僅供氨氣，氨氣供給量7.5-8.5升/分鐘，當滲碳爐爐溫達到870-890℃后，進行滲碳：

第一階段：爐溫870-890℃，保溫0.5-1小時，氨氣供給量5-6.5升/分鐘；

第二階段：爐溫870-890℃，保溫0.5-1小時，氨氣供給量5-6.5升/分鐘，甲苯供給量20-30滴/分鐘；

第三階段：爐溫900-920℃，保溫30-45小時，氨氣供給量5-6.5升/分鐘，甲苯供給量70-80滴/分鐘；

滲碳結束后，對零件進行油冷。

上述的不銹鋼氣體深層滲碳方法，包括下述步驟，

a、采用1Cr17Ni2不銹鋼材料制作零件，將零件清洗，再去除零件表面的鈍化膜；

b、將井式滲碳爐升溫至880℃，加入滲碳劑甲苯以及催滲劑氨氣，甲苯供給量30-40滴/分鐘，氨氣供給量5.5-6.0升/分鐘，供給時間為0.5-1.5小時；

c、將零件裝入井式滲碳爐中，僅供氨氣，氨氣供給量7.5-8.5升/分鐘，當滲碳爐爐溫達到880℃后，進行滲碳：

第一階段：爐溫880℃，保溫0.5-1小時，氨氣供給量5.5-6.0升/分鐘；

第二階段：爐溫880℃，保溫0.5-1小時，氨氣供給量5.5-6.0升/分鐘，甲苯供給量20-30滴/分鐘；

第三階段：爐溫910℃，保溫30-45小時，氨氣供給量5.5-6.0升/分鐘，甲苯供給量70-80滴/分鐘；

滲碳結束后，對零件進行油冷。

本發明的1Cr17Ni2不銹鋼材料滲碳工藝，滲碳溫度低，滲層深度能達到0.75mm以上，滲碳后的鋼件表面無裂紋，零件淬火后滲碳層硬度能達到63HRC以上，有效的解決了1Cr17Ni2不銹鋼材料滲碳工藝的難點。同現有滲碳工藝相比，本發明的方法特點在于降低滲碳溫度使冷卻過程中產生的熱應力減小，采用油冷加快冷卻速度，減少冷卻過程中組織轉變產生的應力，避免裂紋的產生。滲碳溫度選擇在900-920℃最好，滲碳溫度過低滲速較慢，導致滲碳保溫時間過長，滲碳溫度過高冷卻過程中產生的熱應力較大易產生裂紋（當滲碳溫度大于940℃時滲碳裂紋產生的概率大大增加）。

申請人對本發明的滲碳工藝進行了一系列試驗，試驗參數及效果如下：

實驗一

滲碳工藝，工藝參數如下表1所示：

表1??實驗一滲碳工藝參數

實施效果

???滲層深度：0.80mm?，淬火后的硬度：66~67HRC，試樣表面無裂紋。

實驗二

滲碳工藝，工藝參數如下表2所示：??????

表2?實驗二滲碳工藝參數

實施效果

???滲層深度：0.81mm?，淬火后的硬度：66~67HRC，試樣表面無裂紋。

實驗三

滲碳工藝，工藝參數如下表3所示：??????

表3?實驗三滲碳工藝參數