[发明专利]增强碳钢耐磨性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属加工领域，具体涉及一种增强碳钢耐磨性能的方法。

背景技术

金属材料的大量消耗不仅极大的浪费了人类在地球上的有限资源，而且严重地影响工业生产的正常进行，增加成本、增加维修、减少设备运转率、增大劳动强度，浪费人力、物力。随着工业化生产的发展，设备日趋大型化，对耐磨材料的要求越来越迫切。因此，创造新型的耐磨材料是全世界材料科技工作者的愿望。

碳钢也叫碳素钢，含碳量WC小于2％的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(WC≤0.25％),中碳钢(WC0.25％——0.6％)和高碳钢(WC>0。6％)。其中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。一般碳钢中含碳量较高则硬度越高，强度也越高，但塑性较低。

中碳钢主要用于制造较高强度的运动零件，如空气压缩机、泵的活塞，蒸汽透平机的叶轮，重型机械的轴、蜗杆、齿轮等等，表面耐磨的零件，曲轴、机床主轴、滚筒、钳工工具等等。因此其耐磨性能是值得关注的。耐磨材料的发展主要有两个方面：一是新成份、新材质的研发，这是一个漫长而艰难的过程；二是新生产工艺的研发，这是指在类似的化学成份的前提下，通过不同的冶炼和热处理工艺，而获得更好的耐磨性能。耐磨材料质量的好坏的关键是热处理工艺，优异的热处理工艺是降低消耗，提高效率，节约能源，保护地球有限资源的最有效方法。现有技术的热处理工艺并不能使中碳钢获得很好的耐磨效果。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的不足，本发明提供了一种增强碳钢耐磨性能的方法。

技术方案：本发明提供了一种增强碳钢耐磨性能的方法，步骤如下：

将碳钢升温至400～410℃，保温20～25min；再升温至700～710℃，保温20～25min；然后升温至950～960℃，保温180～200min；

在第一冷却介质中淬火，至碳钢温度为100～110℃；将碳钢进行回火，在空气中降温至室温；

然后将碳钢置于感应器中，加热至450℃，立即喷洒第二冷却介质。

所述的第一冷却介质为水。

所述的回火为：加热至500～510℃，保温2～2.5小时；

所述的感应器电流频率为100～500kHz。

所述的第二冷却介质为0.2～0.5％的聚乙烯醇溶液。进一步的，优选第二冷却介质为0.3％的聚乙烯醇溶液，温度为40℃。

有益效果：利用本发明所述的方法，对碳钢进行处理，所得到的碳钢具有较好的耐磨性能。

具体实施方式：

实施例1

将碳钢升温至400℃，保温20min；再升温至700℃，保温20min；然后升温至960℃，保温200min；

在水中淬火，至碳钢温度为100℃；将碳钢进行回火，加热至500℃，保温2小时；在空气中降温至室温；

然后将碳钢置于感应器中，感应器电流频率为100kHz，加热至450℃，立即喷洒温度为40℃，质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液。得到处理后的样件。

实施例2

将碳钢升温至410℃，保温20min；再升温至700℃，保温25min；然后升温至960℃，保温200min；

在水中淬火，至碳钢温度为100℃；将碳钢进行回火，加热至500℃，保温2小时；在空气中降温至室温；

然后将碳钢置于感应器中，感应器电流频率为500kHz，加热至460℃，立即喷洒温度为40℃，质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液。得到处理后的样件。

实施例3

将碳钢升温至400℃，保温20min；再升温至700℃，保温25min；然后升温至950℃，保温200min；

在水中淬火，至碳钢温度为100℃；将碳钢进行回火，加热至500℃，保温2小时；在空气中降温至室温；

然后将碳钢置于感应器中，感应器电流频率为300kHz，加热至455℃，立即喷洒温度为40℃，质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液。得到处理后的样件。

实施例4

将碳钢升温至410℃，保温20min；再升温至710℃，保温25min；然后升温至950℃，保温200min；

在水中淬火，至碳钢温度为100℃；将碳钢进行回火，加热至500℃，保温2小时；在空气中降温至室温；

然后将碳钢置于感应器中，感应器电流频率为350kHz，加热至455℃，立即喷洒温度为40℃，质量浓度为0.5％的聚乙烯醇溶液。得到处理后的样件。