[发明专利]一种18CrNiMo7-6渗碳炉前样退火的方法

说明书

本发明属于渗碳钢退火技术领域，具体涉及一种18CrNiMo7‑6渗碳炉前样退火的方法，具体的为，(1)先将装有铸铁屑的试样盒及试样置于试验炉内加热至890‑910℃；(2)将试样迅速深埋入试样盒内，并在试验炉内保温9‑11min；(3)保温结束后停止加热，打开炉门自然冷却；(4)当炉温冷却至640‑660℃时关炉门并保温加热9‑11min；(5)将试样从试样盒内取出空冷即可。经上述退火处理后，渗碳钢表面以及心部均获得平衡组织，有利于准确检测表面碳浓度以及层深指标。

技术领域

本发明属于渗碳钢退火技术领域，具体涉及一种18CrNiMo7-6渗碳炉前样退火的方法。

背景技术

同产品材质的圆棒试样，每渗碳炉次放置规定数量于渗碳炉试样孔内，在各工艺周期结束前90min出炉退火处理，检测表面碳浓度及渗碳层深，以实时监控渗碳进程及调整渗碳工艺，该试样定义为渗碳炉前样。

18CrNiMo7-6材质由于淬透性能极佳，试样极易在空气中发生马氏体相变，无法获得平衡态的珠光体+铁素体组织。缓冷后其表面心部得到淬火马氏体、下贝氏体、屈氏体等非平衡组织，如图1及2所示，该类型组织对表面碳浓度检测影响极大，在此类组织基础上，晶界碳化物极难观察，而且由于芯部获得马氏体、粒状贝氏体等非平衡组织，渗碳层深检测数据不具任何实际指导意义。

采用完全退火工艺，在电炉内退火处理，表面可以获得清晰的平衡组织，但退火时间长达数小时，将增加渗碳的不可控性，无法满足生产需求。

采用炉前样水淬后打断，金相法检测渗碳层深的方法，检测精度相对不高，且无法对表面碳浓度进行准确检测。

发明内容

本发明主要提供了一种18CrNiMo7-6渗碳炉前样退火的方法，经退火处理后，渗碳钢表面以及心部均获得平衡组织，有利于准确检测表面碳浓度以及层深指标。其技术方案如下：

一种18CrNiMo7-6渗碳炉前样退火的方法，包括以下步骤：

(1)将装有铸铁屑的试样盒及试样置于试验炉内加热至890-910℃；

(2)将试样迅速深埋入试样盒内，并在试验炉内保温9-11min；

(3)保温结束后停止加热，打开炉门自然冷却；

(4)当炉温冷却至640-660℃时关炉门并保温加热9-11min；

(5)将试样从试样盒内取出空冷即可。

优选的，步骤(1)中试样盒内铁屑的加入量占2/3。

优选的，炉温由890-910℃自然冷却至640-660℃的时间为25-35min。

优选的，渗碳炉前样退火全程时间为45-55min。

采用上述方案，本发明具有以下优点：

本发明工艺铸铁屑的目的在于防止炉前样在奥氏体化及等温退火过程产生明显脱碳而影响表面碳浓度检测；奥氏体化温度必须≥820℃，考虑试样转移操作过程接触空气的热量散失，以及温度高有利于加热效率提高，实践选择900℃可确保退火前不进入730-820℃两相区，同时可以保证试样快速完成奥氏体化转变且不产生明显脱碳。由于炉前样置于铸铁屑的试样盒内，开炉门随炉冷却时，炉前样可以快速与空气热交换，同时因为整体热容量相对较大而不会产生过度降温情况，可以精确控制在650℃实现等温处理条件。操作时间短，全程50min，相对于完全退火工艺数小时而言效率高，相对于断口金相法而言精确。表面及心部平衡组织转变，表面碳浓度以及渗碳层深指标检测精度高。

附图说明

图1为现有工艺中试样表面非平衡组织金相图；

图2为现有工艺中试样心部非平衡组织金相图；