[發明專利]一種基于天然氣的真空滲碳方法

在審

• 申請號: 201310742290.2
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103668041A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張文妍
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: C23C8/20
• 分類號: C23C8/20;C21D1/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于金屬熱處理技術領域，尤其涉及一種基于天然氣的真空滲碳方法。

背景技術

真空滲碳處理是通過在金屬制的被處理物的表層部中進行滲碳、淬火而提高表層部的硬度的滲碳處理的一種。在真空滲碳處理中具有專利文獻1（特開平8-325701號公報）或專利文獻2（特開2004-115893?號公報）所示的技術。在專利文獻1?所示的真空滲碳處理中，通過在加熱室中以極低壓狀態將被處理物加熱到規定溫度，并將乙炔等滲碳性氣體裝入加熱室內在被處理物中進行滲碳后，停止滲碳性氣體的供給，再次使加熱室內為極低壓狀態，使被處理物的表面附近的碳素向內部擴散，在降溫到淬火溫度后進行油冷。

在專利文獻2?所示的真空滲碳處理中，為了改善被處理物的表面(?特別是角部)的過剩的滲碳，而在專利文獻1?那樣的真空滲碳處理中的擴散初期，將脫碳性氣體導入爐(等同于專利文獻1?中的加熱室)?內，減少或者除去被處理物的表面的滲碳體。

在上述這種以往的真空滲碳處理中，處理溫度越高，滲碳以及擴散越快速進行。因此，越提高處理溫度，越能夠縮短真空滲碳處理所要的時間。但是，其相反一面，在高溫下進行真空滲碳處理時，被處理物的結晶粒粗大化。結晶粒粗大化后的被處理物無法得到規定的物性值，同時滲碳層不均勻，存在過度滲碳的危險，作業條件差，對環境污染較大。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于天然氣的真空滲碳方法，旨在解決傳統技術中結晶粒粗大化后的被處理物無法得到規定的物性值，同時滲碳層不均勻，存在過度滲碳的危險，作業條件差，對環境污染較大的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種基于天然氣的真空滲碳方法，該基于天然氣的真空滲碳方法包括以下步驟：

步驟一，將工件裝入爐中，進行排氣使真空度達到133Pa；

步驟二，進行通電加熱使真空度達到滲碳溫度1030℃~1050℃；

步驟三，經過保溫，通入天然氣使工件開始滲碳，反復通入停止天然氣數次使滲碳的過程充分進行直到滲碳完成；

步驟四，充入氮氣，并把工件移入爐內冷卻室中，待次至550℃~660℃后重新于真空條件下加熱到淬火溫度以細化晶粒；

步驟五，當淬火加熱保溫結束后，再一次通入氮氣，隨后將工件進行油淬。

進一步，在步驟一中，將工件裝入爐中，排氣使真空度達到133Pa的時間控制在13?min?~15?min。

進一步，在步驟二中，在升溫過程中，由于工件與爐壁脫氣會使爐內真空度降低，待凈化完成后爐內真空度又上升到133Pa。

進一步，在步驟三中，保溫的時間控制在220?min?~230min，經過保溫后，通過天然氣后使爐內真空度下降，而停止供給天然氣數分鐘則真空度再度上升，如此反復數次使滲碳及擴散過程充分進行。

進一步，在步驟四中，真空滲碳淬火后，需進行180℃~200℃的低溫回火。

本發明提供的基于天然氣的真空滲碳方法，通過使結晶粒粗大化后的被處理物得到規定的物性值，縮短了滲碳時間，滲碳表面質量好，滲碳層均勻，沒有過度滲碳的危險。本發明的真空滲碳方法能直接使用天然氣作滲碳劑，不需要氣體發生爐，同時作業條件好，排除了煙熱對環境的污染。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的基于天然氣的真空滲碳方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。

如圖1所示，本發明實施例的基于天然氣的真空滲碳方法包括以下步驟：

S101：將工件裝入爐中，進行排氣使真空度達到133Pa；

S102：進行通電加熱使真空度達到滲碳溫度1030℃~1050℃；

S103：經過一段時間的保溫，通入天然氣使工件開始滲碳，反復通入停止天然氣數次使滲碳的過程充分進行直到滲碳完成；

S104：充入氮氣，并把工件移入爐內冷卻室中，待次至550℃~660℃后重新于真空條件下加熱到淬火溫度以細化晶粒；

S105：當淬火加熱保溫結束后，再一次通入氮氣，隨后將工件進行油淬.

在步驟S101中將工件裝入爐中，排氣使真空度達到133Pa的時間控制在13?min?~15?min；