[發明專利]一種中碳合金鋼配件的熱處理方法

有效

• 申請號: 202110371276.0
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113106378B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王浩存;李治賓;高中楠;張登坡;郭全海;張希平
• 申請（專利權）人: 濰坊豐東熱處理有限公司
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26;C23C8/02;C23C8/14
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發明提出一種中碳合金鋼配件的熱處理方法，屬于熱處理技術領域，能夠解決現有氣體氮化工藝存在產品氮化外觀不良、發黑等的技術問題。該熱處理方法包括：(1)超聲波清洗與干燥；(2)預氧化處理；(3)氮化處理；(4)氮化保溫；(5)降溫處理；(6)出爐，其中，氮化處理進一步包括一次氮化處理和二次氮化處理。本發明具有操作簡便、產品耐磨度高、表面硬度高等特點。本發明能夠應用于中碳合金鋼配件氣體氮化處理工藝方面。

技術領域

本發明屬于熱處理技術領域，尤其涉及一種中碳合金鋼配件的熱處理方法。

背景技術

氣體氮化工藝是一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經氮化處理的制品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性，該工藝被廣泛應用于汽車、機械、模具等領域之中。

但采用常規的氣體氮化工藝處理配件產品時，由于氣氮爐長時間使用，且爐膛清理不及時、不徹底或因產品進爐時存在清洗殘留等問題，導致處理后的產品存在氮化外觀不良、發黑等問題，進而影響產品性能。因此，如何通過優化氣體氮化工藝，研發出一種操作簡便，且產品耐磨性、耐疲勞等性能理想的處理工藝是解決上述問題的關鍵。

發明內容

本發明針對現有氣體氮化工藝存在產品氮化外觀不良、發黑等的技術問題，提出一種具有操作簡便，產品耐磨度高、表面硬度高等特點的熱處理方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種中碳合金鋼配件的熱處理方法，包括如下步驟：

采用超聲波清洗所述中碳合金鋼配件表面及間隙內的油污，再將其表面及間隙內的清洗液吹干；

吹干后的中碳合金鋼配件進井式氣氮爐后，將爐溫升至200-450℃，進行預氧化處理；

預氧化處理結束后，使用真空泵將爐內抽至極限真空，氮氣復壓至正壓，再向爐內通入硬氮化氣氛，進行一次氮化處理，然后再向爐內通入氧氣，進行二次氮化處理；

經二次氮化處理后的中碳合金鋼配件于爐內進行氮化保溫；

氮化保溫結束后，開始降溫處理，并在停止通入硬氮化氣氛及氧氣的同時向爐內通入保護氣氛，開始降溫處理，并停止氧氣通入，降低硬氮化氣氛通入量，將其流量降低至6-12m³/h，當降溫至350±50℃時，關閉硬氮化氣氛，打開保護氣氛繼續降溫，降溫至100℃以下出爐。

作為優選，所述預氧化處理為吹干后的中碳合金鋼配件在爐溫為200-450℃的條件下，預氧化處理50-100min，并全程向爐內通入空氣。

作為優選，在所述一次氮化處理和二次氮化處理過程中，全程通入硬氮化氣氛。

作為優選，在所述一次氮化處理和二次氮化處理過程中通入的硬氮化氣氛均為氨氣，氨氣流速分別為5-15m³/h、15-30m³/h。

作為優選，所述一次氮化處理的條件為于450-550℃溫度下處理100-120min，二次氮化處理的條件為于500-550℃溫度下處理850-960min。

作為優選，所述一次氮化處理和二次氮化處理的分解率均為20-50％。

作為優選，在所述二次氮化處理過程中，控制氧氣的比例為1％-5％，其余為硬氮化氣氛。

作為優選，所述保護氣氛為氮氣。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：