[发明专利]一种量块零件的热处理工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料热处理方法，具体涉及一种量块零件的热处理工艺方法。

背景技术

GCr15材料是一种量具钢，淬透性好，耐磨性高，热处理后硬度均匀，经过适当热处理后尺寸稳定性好，用于制作各种量规、块规及其它高精度量具零件，如千分尺螺纹量杆，正弦规工作台及滚柱等。

GCr15除用于制作量具以外，还经常被用于制作各类轴承和工模具，一般采用淬火+低温回火的热处理工艺就可以满足零件技术要求。GCr15淬火后得到组织为马氏体+残余奥氏体+少量未溶碳化物颗粒，经过回火后，金相组织为回火马氏体+残余奥氏体+细粒状碳化物。但GCr15材料制作的量具，要求高硬度和高尺寸稳定性，经前期大量试验验证，GCr15经常规的淬火回火处理后，硬度均匀性差，组织内部残余奥氏体含量高，在长期的存放和使用中，碳从马氏体中脱溶析出ε碳化物，马氏体正方度减小导致尺寸缩小，残余奥氏体继续转变为马氏体而引起尺寸膨胀，同时零件内部残余应力的松弛会造成弹性变形部分转变为塑性变形，引起尺寸变化，从而降低了量具的精度。因此为了保证量具在存放和使用过程中的精度，要对常规的热处理方法进行改进，尽量减少量具内部残余奥氏体和残余应力。

发明内容

本发明的目的是提供一种量块零件的热处理工艺方法，以解决现有技术中量块零件淬火回火处理后，硬度均匀性差，组织内部残余奥氏体含量高，残余奥氏体继续转变为马氏体而引起尺寸膨胀，引起尺寸变化，导致量具精度低等技术难题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种量块零件的热处理工艺方法，其中，所述方法包括如下步骤：

步骤1：用盐浴加热量块零件至840℃～860℃，用油淬火后保温16min～18min；

步骤2：所述量块零件降温至室温后，将所述量块零件冷却至-60℃以下；

步骤3：将所述量块零件进行回火热处理。

优先地，所述量块零件的材料牌号为GCr15。

优先地，所述步骤1中量块零件加热温度为855℃。

优先地，所述步骤1中量块零件淬火后保温17min。

优先地，所述步骤2中所述量块零件冷却温度为-120℃～-60℃。

优先地，所述步骤3中所述量块零件回火温度为170℃，并保温4小时。

优先地，所述步骤2中所述量块零件冷却时间为30min～90min。

优选地，所述步骤1与步骤2之间的时间间隔为1h～3h。

本发明的有益效果：本发明所述的一种量块零件的热处理工艺方法，在所述步骤1与步骤3之间增加了步骤2，即对量块零件进行冷处理，通过合理的设定工艺参数，所述步骤2中的冷处理可以促使GCr15量块残余奥氏体充分转变为马氏体，提高了零件硬度，保证了零件硬度均匀和尺寸稳定性。

附图说明

图1GCr15量块硬度检测部位示意图

图2GCr15量块金相组织图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种一种量块零件的热处理工艺方法作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做的任何限制的依据。

试验选用的是GCr15材料制作的淬火量块，零件尺寸为100mm×50mm×10mm，零件要求热处理后硬度均匀，硬度要求为HRC63.5～HRC64.5，淬火马氏体级别1级。

实施例1

选用上述量块零件进行热处理，包括如下步骤：

步骤1：用盐浴加热量块零件至855℃，用油淬火后保温17min；

步骤2：所述量块零件降温至室温后，将所述量块零件冷却至-60℃；

步骤3：将所述量块零件进行回火热处理，回火温度为170℃，并保温4小时。

所述步骤2中所述量块零件冷却时间为30min。

所述步骤1与步骤2之间的时间间隔为1h。

测试结果：量块零件平均硬度值为HRC64.5(硬度检测部位见附图1)，尺寸稳定。

实施例2

选用上述量块零件进行热处理，包括如下步骤：

步骤1：用盐浴加热量块零件至850℃，用油淬火后保温18min；

步骤2：所述量块零件降温至室温后，将所述量块零件冷却至-80℃；

步骤3：将所述量块零件进行回火热处理，回火温度为170℃，并保温4小时。

所述步骤2中所述量块零件冷却时间为30min。

所述步骤1与步骤2之间的时间间隔为2h。

测试结果：量块零件平均硬度值为HRC64(硬度检测部位见附图1)，尺寸稳定。

本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。