[发明专利]粉末件热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属热处理工艺，尤其涉及一种对粉末件的高频淬火热处理工艺。

背景技术

粉末件是一种将金属粉末通过高温、高压压制成型，然后进行高频淬火等处理工艺进行硬度、韧度的热处理。粉末件具有高强度、高硬度、高耐磨性等优点，目前已经逐渐在汽车工业等领域取代传统工艺的金属部件，成为未来金属部件的发展趋势。但是对于高频热处理而言，加工粉末件成功率相当低。其主要原因是，由于粉末件是以细小钢粒通过压制成形，虽然其密度不比一般铸件小，但是钢粒之间仍未完全结合在一起，这导致在高频淬火过程中，受热膨胀，造成钢粒分离形成裂纹。通过研究，发现粉末件在高频工艺中,是在常温状态下经感应线圈通过磁场产生电流在1.5秒钟之内加热至850-900℃.在经淬火冷却,产生内应力而开裂，主因仍是粉末件是由细小刚粒，经高温高压挤出成型，通过连续炉高温烧结使组织密度达7级以上；虽如此但组织之间仍有间隙，在瞬间高温及冷却易产生裂痕，所以在工艺程序上控制相当重要。目前，利用传统工艺对粉末件进行高频淬火时，出现裂纹的几率高达70％左右，如何降低其出现裂纹的几率，提高产品合格率是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种解决上述问题的方案，提供一种加工合格率高的粉末件热处理工艺。

本发明的技术方案是提供粉末件热处理工艺，其是一种针对粉末件进行高 频热处理的工艺，其包括以下步骤：

1)预热，对粉末件进行预热处理；

2)空气冷却，在空气中对粉末件自然冷却1至5秒；

3)加热，对粉末件进行加热至800～900℃，并保持1～2秒；

4)空气冷却，在空气中对粉末件自然冷却0.1至2秒；

5)冷却，将粉末件放入在淬火液中冷却3至5秒。

优选的，所述步骤1)中，对所述粉末件预热到300～500℃。

优选的，所述步骤1)中，对所述粉末件预热到350℃。

优选的，所述步骤1)中，对所述粉末件预热时间为0.6秒。

优选的，所述步骤3)中，利用高频机对所述粉末件加热至850℃。

优选的，所述步骤2)中，在空气中对粉末件自然冷却2秒。

本发明的粉末件热处理工艺是经过反复实验获得的宝贵经验，通过增加空冷的步骤，降低加热过程中粉末件内外温差从而降低了裂纹出现的几率，其中每个步骤的控制温度、保持时间都经过反复实验比对，以获得最佳效果。本发明的粉末件热处理工艺是基于现有的设备和工艺基础上的改进，其具有简单、易操作、合格率高等优点。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

本发明的粉末件热处理工艺，是一种利用高频机针对粉末件进行高频热处理的工艺为：输出电力(S98)--加热(1.5秒)--冷却(6秒)。而本发明的工艺为：输出电力(S50)--预热(0.6秒)--空冷(0.5秒)--输出电力(S96)--正式加热(1.3秒)--冷却(4秒)。具体来说，包括：

1)预热，输出电力降低以50％先进行预热动作改善急速加热情形，在高 频机中对粉末件进行预热处理，使其加热到300～500℃；经过反复比较，其他相同条件下，在300～500℃区间内，预热到350℃时粉末件裂纹出现几率是最小的；

2)空气冷却，高频机停止加热，使得粉末件在空气中自然冷却1至5秒，使得粉末件内外部分的温差减小；粉末件内外部分存在温差是导致粉末件在热处理过程中出现裂纹的根本原因；经过实验比对，自然冷却0.5秒即可达到较好的效果，冷却时间太短导致温差减小不明显，冷却时间过长，导致预热温度不够，浪费能源；空冷让其温度扩至内部组织使内外落差范围缩短。

3)加热，利用高频机对粉末件进行加热至800～900℃，其中优选850℃；输出电力及时间因有预热动作，故电力用S96、加热时间1.2秒就可满足产品要求条件。

4)空气冷却，高频机停止加热，使得粉末件在空气中自然冷却0.1至2秒；空冷让其温度扩至内部组织使内外落差范围缩短。

5)冷却，将粉末件放入在淬火液中冷却4至5秒，此为传统工艺中的步骤，冷却时间控制4秒使工件还有余温(60-70)度，形成一个自然回火动作。

通过以上工艺改变，使裂痕比例降低，而金像组织也因工艺改变使组织变为更细致及均匀，且仍可得到高硬度及高强度。