[发明专利]一种高纯净度中碳钢精密零件的精准热处理淬火工艺

说明书

本发明是一种高纯净度中碳钢精密零件的精准热处理淬火工艺，材料为瑞典牌号ASSAB 760高纯净度中碳钢，其主要合金成份为0.45%C，包括以下工艺步骤：（1）将厚度相差小于5mm的工件放入淬火炉中以小于75℃/小时的加热速度预热至150℃；（2）在淬火炉中分二级加热至淬火温度850℃并保温；（3）将工件出炉淬火；4）将工件入回火炉T℃保温回火，出炉空冷至室温；（附图1）。本发明特点是根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以精确控制材料内部组织变化、碳化物的析出形态、晶粒生长，减少除残余奥氏体、析出超细微碳化物及保持晶粒细化、组织均匀，达到精确的零件硬度和在使用过程中不发生蠕变，保持尺寸稳定。

技术领域

本发明属于中碳钢材料热处理领域，具体涉及一种高纯净度中碳钢精密零件的精准热处理淬火工艺。

背景技术

随着我国制造业的升级，一些精密设备对零部件的要求越来越苛刻，国产材料在某些性能方面不能满足其要求，只得采用相关先进的进口材料；ASSAB 760为瑞典牌号，其主要合金成份为0.45%C，其纯净度高、晶粒细化均匀，类似于美国AISI 1045，中国的45#钢，常用淬火硬度HRC30－HRC50；是一种最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等；经热处理后也用于模具中的模板，梢子，导柱等；

中碳钢淬透性低，水淬时易生裂纹，且工件厚度不一也对热处理工艺影响较大，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制，为此，本发明人了申报了一种中碳纯净钢精密零件的热处理淬火工艺专利（申请号2017112175405），取得了较好的效果；

半导体芯片封装设备中的一些精密零件是采用了ASSAB 760材料，在使用过程中因强度高的运动件受力情况较复杂，有些工作零件需具备一些特殊的力学性能，对零件要求有高的工作尺寸稳定性，若按标准的热处理工艺往往无法达到理想的工作性能要求，需通过热处理对硬度、韧性和耐磨性等基本特性作适当调整，以达到零件的最佳工作状态，淬火温度和回火温度则是热处理的主要工艺参数，而零件的厚度不同，根据工件厚度用经验公式t＝αКН，估算热处理过程中的保温时间，不但难以精确可靠地控制其淬火硬度，也难以精确可靠地控制材料内部晶相组织变化，残余奥氏体受热不稳定性，导致零件在工作过程中产生蠕变，难以达到使用要求；这就需要根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以精确控制材料内部组织变化、碳化物的析出、晶粒生长，以确保极少的残余奥氏体和残留应力。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，是针对用于半导体芯片封装设备中的一些精密零件，瑞典进口高纯净度中碳钢ASSAB 760材料，其主要合金成份为0.45%C，提供一种高纯净度中碳钢精密零件的精准热处理淬火工艺，是根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以精确控制材料内部组织变化、碳化物的析出形态、晶粒生长，以消除残余奥氏体、析出超细微碳化物及保持晶粒细化、组织均匀，达到精确的零件硬度和在使用过程中不发生蠕变，保持尺寸稳定。

1、一种高纯净度中碳钢精密零件的精准热处理淬火工艺，其特征在于，主要是通过下述步骤及技术方案得以解决：（1）将厚度相差小于5mm的工件放入淬火炉中以小于75℃/小时的加热速度预热至150℃；（2）在淬火炉中分二级加热至淬火温度850℃并保温；（3）将工件出炉淬火； 4）将工件入回火炉T℃保温回火，出炉空冷至室温；（附图1）。

2、一种高纯净度中碳钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的在淬火炉中分二级加热至淬火温度850℃并保温，其特征在于，工件预热后继续加热至550⁰C并保温t1（表1），加热至淬火温度850⁰C并保温t2（表1）；

表1 不同厚度的工件的不同加热保温时间