[發明專利]一種滲碳淬火的熱處理方法

在審

• 申請號: 202011152592.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112593183A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 喬亞杰;程孝成;趙興旺;于海峰
• 申請（專利權）人: 江蘇聚源電氣有限公司
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22;C21D1/18;C21D1/74;C21D11/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 席卷

本發明公開了一種滲碳淬火的熱處理方法，應用于普通低碳鋼、低碳合金鋼工件正常要求的氣體滲碳淬火生產，具體包括如下步驟：S1、首先將工件裝入滲碳爐，工件在滲碳爐中進行強滲段處理和擴散段處理；強滲段處理的滲碳溫度為915℃?925℃，強滲段處理的碳勢為1.1%?1.2%；擴散段處理的滲碳溫度為905℃?915℃，擴散段處理的碳勢為0.8%?0.9%；強滲段處理和擴散段處理的滲碳保溫時間比例為11:9；S2、隨滲碳爐降溫淬火；S3、淬火油冷；S4、回火；本發明既確保了低碳合金鋼工件的硬度以及硬化層深度，同時確保了細化金相組織符合國標，穩定提高滲碳淬火質量。

技術領域：

本發明涉及一種普通低碳鋼、低碳合金鋼工件加工技術領域，尤其是一種滲碳淬火的熱處理方法。

背景技術：

鋼的滲碳淬火是常用的化學熱處理工藝，將低碳鋼、低碳合金鋼工件在滲碳介質中加熱和保溫，使碳原子滲入工件表面，并獲得一定深度的滲層，其后進行淬火和低溫回火，使工件表面層獲得高碳馬氏體組織，從而提高工件表面硬度、耐磨性和疲勞強度，而工件心部保持原低碳鋼良好的韌性和塑性。

普通滲碳鋼傳統的滲碳淬火工藝主要有滲碳后降溫直接淬火和滲碳后空冷或緩冷再重新加熱淬火兩種，而滲碳后降溫直接淬火以操作簡單、效率高、成本低廉的優勢在生產中得以廣泛應用，但該工藝不能細化鋼在滲碳高溫度、長時間下粗化的晶粒、組織，淬火后滲層中經常出現粗大馬氏體等不良組織，降低韌性等力學性能，難以滿足工件使用性能要求。

發明內容：

本發明的目的提供一種滲碳淬火的熱處理方法，解決上述現有技術問題中的一個或者多個。

為解決上述技術問題，本發明提供一種滲碳淬火的熱處理方法，應用于普通低碳鋼、低碳合金鋼工件正常要求的氣體滲碳淬火生產，其創新點在于：具體包括如下步驟：

S1、首先將工件裝入滲碳爐，工件在滲碳爐中進行強滲段處理和擴散段處理；強滲段處理的滲碳溫度為915℃-925℃，強滲段處理的碳勢為 1.1％-1.2％；擴散段處理的滲碳溫度為905℃-915℃，擴散段處理的碳勢為 0.8％-0.9％；強滲段處理和擴散段處理的滲碳保溫時間比例為11:9；

S2、隨滲碳爐降溫淬火，將步驟S1中得到的工件在滲碳爐中以905℃ -915℃的溫度環境保持0.4-0.6h小時后，工件在滲碳爐中以810℃-820℃的溫度環境進行淬火；

S3、淬火油冷，將步驟S2中得到的工件浸入淬火油中冷卻，油溫為40℃ -80℃，淬火油冷時間為20-30min；

S4、回火，將步驟S3中得到的工件進行低溫回火，低溫為160℃-200℃，回火時間為2-3h。

進一步的，在上述步驟S1中，采用丙烷+甲醇+平衡空氣的滲劑氣氛，并使用碳勢氧探頭監測控制滲碳爐內部的碳勢。

進一步的，在上述步驟S4中，工件在回火時沖入氮氣進行保護，回火后在空氣中進行冷卻。

本發明的有益效果在于：

1、本發明提供了一種滲碳淬火的熱處理方法，通過合理設置工件的強滲段處理以及擴散段處理的滲碳溫度，既能確保工件的技術要求、滲碳效率，又能防止工件的金相組織粗大。

2、本發明提供了一種滲碳淬火的熱處理方法，通過合理設置工件的強滲段處理以及擴散段處理的滲碳碳勢，確保了工件的技術要求，又能防止工件的金相組織粗大。

3、本發明提供了一種滲碳淬火的熱處理方法，通過合理設置低碳合金鋼工件的強滲段處理以及擴散段處理滲碳時間的比例，既能滿足低碳合金鋼工件的滲碳層硬度以及硬化層深度，又滿足了金相組織的要求。

4、本發明提供了一種滲碳淬火的熱處理方法，通過合理設置低碳合金鋼工件的淬火溫度，確保了低碳合金鋼工件的表面硬度以及細化組織。