[發明專利]一種箱式天然氣球化退火工藝

在審

• 申請號: 201811087247.6
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN110904313A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 楊觀忠
• 申請（專利權）人: 重慶市忠德鍛壓有限公司
• 主分類號: C21D1/32
• 分類號: C21D1/32;C21D1/773
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 王龍生

本發明提供一種箱式天然氣球化退火工藝，該箱式天然氣球化退火工藝包括以下步驟：(1)將工件置于真空退火爐中，并抽真空至1atm；(2)通入高純氮氣作為載氣，將所述退火爐復壓，對爐內進行第一階段升溫，再抽真空，并進行第一次保溫，(3)第一次保溫完成后，對爐內溫度進行第二階段升溫，并進行第二次保溫；(4)第二次保溫完成后，對爐內溫度進行第三階段升溫，并進行第三次保溫；(5)第三次保溫完成后，帶罩緩冷2小時后，換冷卻罩風冷至290℃～310℃，最后放水進行水冷至80℃，水冷以2.2?2.3℃/s的冷卻速率；(6)從真空退火爐中取出退火后的工件，爐外空冷至室溫。

技術領域

本發明涉及工件熱處理技術領域，尤其涉及一種箱式天然氣球化退火工藝。

背景技術

為了使工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和成型工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的，它不僅改變工件的外形，通過熱處理能充分發揮工件的潛力，并賦予工件所需的各種特殊性能，達到提高工件質量，延長使用壽命，確保機器運行安全可靠的目的。而球化退火的加熱溫度是影響球化程度完全與否的關鍵因素。加熱溫度選擇合適，既能保證片狀珠光體消失，又能保留一部分未完全溶于奧氏體的碳化物，作為球化核心，最終形成較粗大的顆粒狀碳化物的正常球化組織。奧氏體化溫度很高時，碳化物全部溶解并均勻化，冷卻后總是得到片狀珠光體，冷卻速度直接影響著碳化物顆粒的大小和均勻性。冷卻太快，碳化物顆粒太細，并沒有形成片狀碳化物的可能，使硬度偏高。冷卻過慢時碳化物顆粒又過于粗大。

所以對待工件進行退火處理最關鍵的部分在于對真空退火爐內溫度及溫度升降速率的控制。

發明內容

因此，本發明的目的之一在于提供一種箱式天然氣球化退火工藝，通過精確的退火溫度和時長控制，能夠有效提高工件的綜合機械性能。

為達上述目的，本發明提供一種箱式天然氣球化退火工藝，該箱式天然氣球化退火工藝包括以下步驟：

(1)將工件置于真空退火爐中，并抽真空至1atm；

(2)通入高純氮氣作為載氣，將所述退火爐復壓，對爐內進行第一階段升溫，溫度升至430℃～450℃，再抽真空至4×102mba真空度，并于430℃～450℃的溫度下進行第一次保溫，保溫時間為4～5小時；

(3)第一次保溫完成后，對爐內溫度進行第二階段升溫，溫度從430℃～450℃升至600℃～620℃，并于600℃～620℃的溫度下進行第二次保溫，保溫時間為2～3小時；

(4)第二次保溫完成后，對爐內溫度進行第三階段升溫，溫度從600℃～620℃升至700℃～720℃，并在700℃～720℃的溫度下進行第三次保溫，保溫時間為18～20 小時；

(5)第三次保溫完成后，帶罩緩冷2小時后，換冷卻罩風冷至290℃～310℃，最后放水進行水冷至80℃，水冷以2.2-2.3℃/s的冷卻速率；

(6)從真空退火爐中取出退火后的工件，爐外空冷至室溫。

進一步的，步驟(1)中，所述高純氮氣為體積百分數≥99.99％的氮氣。

進一步的，冷卻時采用冷卻風管和風機。

進一步的，步驟(5)中，風冷時間為7-8小時。

與現有技術相比，本發明采用階梯式升溫方法，通過嚴格的工藝參數控制，能夠得到較好的強度、塑形等機械性能，而且本發明球化后的工件表面光亮，無碳化脫碳，珠光體球化率大于等于99.5％。另外，該工藝簡單易行，生產效率高。

關于本發明的優點與精神可以藉由以下的發明詳述得到進一步的了解。

具體實施方式

本發明提供一種箱式天然氣球化退火工藝，該箱式天然氣球化退火工藝包括以下步驟：