[发明专利]采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法

权利要求书

1.一种采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将工件置于有保护气氛或者真空加热炉中，然后加热使全部奥氏体化；

2)将步骤1)得到的工件初次淬入液体淬火介质中，根据淬火温度的高低，将部分奥氏体向马氏体转变；

3)将步骤2)得到的工件再次上淬至250-450℃的介质中，并在此温度下保温，碳由马氏体扩散至马氏体之间的奥氏体中，使奥氏体富碳；

4)将步骤3)得到的工件淬至水中，获得马氏体和残余奥氏体复相组织；

5)对于经上淬至250-450℃的介质并做100-1800s保温处理的工件经水淬后，直接作为结构件使用，此时马氏体基体中已析出细小弥散的共格碳化物；而对于上淬至250-450℃的介质做10-100s等温处理的工件须进行低温回火，回火温度为150-250℃，回火时间100-1800s，使马氏体基体中析出细小弥散的共格碳化物。

2.根据权利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法，其特征是，所述的保护气氛为氮气或氩气。

3.根据权利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法，其特征是，所述的液体淬火介质，是Sn-Bi、Pb-Sn、Pb-Bi液体、恒温盐浴和恒温水浴。

4.根据权利要求1或者3所述的采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法，其特征是，所述的液体淬火介质，其温度根据工件的成分选择，具体为：根据M_s和M_f温度及马氏体转变量与淬火温度T的关系式Vm＝1-exp[a(M_s-T)]得到获得马氏体时的淬火温度，式中，Vm是马氏体转变量，M_s、M_f分别是马氏体转变开始温度和终结温度，T在M_s和M_f之间；a是与材料有关的系数，通过热膨胀仪测定，液体淬火介质的温度T对应于Vm＝70％～90％的温度。

5.根据权利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法，其特征是，步骤2)中，所述的初次淬火，对于含碳为0.15％-0.5％的钢，淬火温度为250℃-300℃。

6.根据权利要求1所述的采用碳分配和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法，其特征是，步骤2)中，所述的初次淬火，对于含碳量为0.5％-0.7％的钢，淬火温度为150℃-250℃。