[发明专利]一种真空渗碳后细化组织的方法

说明书

本发明公开了一种真空渗碳后细化组织的方法，包括真空低压渗碳阶段，还包括渗碳后缓慢冷却阶段、循环缓冷阶段、二次淬火阶段；渗碳后缓慢冷却阶段包括：渗碳结束后，工件继续在加热室，停止加热，脉冲方式充入氮气，缓慢降至600℃；循环缓冷阶段指多次快速加热、多次缓冷；二次淬火阶段指采用循环缓冷结束后第一次淬火固化细化后的晶粒，第二次淬火兼顾表面及心部的淬火方法。能解决晶粒、组织细化问题，达到渗层表面马氏体细化、呈隐晶或细针状，心部组织细化，实现真空渗碳真正的“外硬内韧”，把材料的综合性能发挥到最佳程度。

技术领域

本发明涉及一种真空热处理技术，尤其涉及一种真空渗碳后细化组织的方法。

背景技术

热处理是机械制造行业的关键核心技术，随着对热处理技术的不断重视，其不再是以温度、时间两个参数经验控制和淬火的传统技术，而是由粗放型向精细化发展，重视新工艺、新技术、提高产品内在质量、节能节材降耗延寿、关注经济效益等。真空低压渗碳技术以少无氧化、节能减排、清洁热处理等优势，逐步替代可控气氛渗碳设备，在关键零部件如齿轮、传动轴等方面应用越来越广泛。

为了提高渗碳效率、节省工艺时间，选择渗碳温度越来越高，从900℃到1050℃，比如同样的渗层1.0mm,1050℃渗碳比900℃渗碳能节省60％以上时间。工艺周期缩短、效率提高，但随之而来的就是材料长时间处在高温状态，容易引起晶粒长大、马氏体针粗大，影响材料力学及使用性能。先有细化组织技术之一就是研究新型高温材料，加入合金元素Nb阻碍晶粒高温下增大，经过实践检验效果不明显。先有细化组织技术之二就是气氛炉渗碳后，直接冷却在空气中即正火工艺能达到细化表面组织的目的，但是造成零件表面的氧化；真空低压渗碳不会造成工件的表面氧化，却不能直接在空气中正火处理，难以细化表面组织。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色、有效、实用性强的真空渗碳后细化组织的方法，该方法为真空渗碳后冷却时细化表面及心部组织。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的真空渗碳后细化组织的方法，包括真空低压渗碳阶段，还包括渗碳后缓慢冷却阶段、循环缓冷阶段、二次淬火阶段；

所述的渗碳后缓慢冷却阶段包括：渗碳结束后，工件继续在加热室，停止加热，脉冲方式充入氮气，缓慢降至600℃；

所述的循环缓冷阶段指多次快速加热、多次缓冷；

所述的二次淬火阶段指采用循环缓冷结束后第一次淬火固化细化后的晶粒，第二次淬火兼顾表面及心部的淬火方法。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的真空渗碳后细化组织的方法，真空高温低压渗碳后，通过缓慢冷却、循环冷却、二次淬火技术，解决晶粒、组织细化问题，达到渗层表面马氏体细化、呈隐晶或细针状，心部组织细化，实现真空渗碳真正的“外硬内韧”，把材料的综合性能发挥到最佳程度。

附图说明

图1为现有技术中真空低压渗碳传统工艺曲线示意图；

图2为本发明实施例中真空低压渗碳细化组织工艺曲线示意图；

图3为本发明实施例中真空低压渗碳细化组织二次淬火工艺曲线示意图；

图4为本发明实施例中真空低压渗碳传统工艺表面组织情况(×500)示意图；

图5为本发明实施例中真空低压渗碳传统工艺心部组织情况(×500)示意图；

图6为本发明实施例中真空低压渗碳细化工艺表面马氏体组织情况(×500)示意图；

图7为本发明实施例中真空低压渗碳细化工艺心部组织情况(×500)示意图；

图4和图6中：(a)齿顶，(b)节圆，(c)齿根。