[发明专利]一种金属表面硬度改性的渗碳热处理方法

说明书

本发明提供一种金属表面硬度改性的渗碳热处理方法，包括如下步骤：S1：对金属工件进行防渗处理；S2：金属工件置入渗碳炉中，升温至930℃，向所述渗碳炉内通入渗碳剂形成渗碳气氛，按渗层深度控制碳势；S3：将S2中渗碳后的金属工件降温至760℃，保温4小时，进而在提升为温度到830℃，且保温1小时，进而在提升为温度到900℃，且保温1小时；S4：将S3中升温后的金属工件再次降温至860℃保温1小时，置入72℃的油液迅速冷却，进行淬火；S5：将淬火后的金属工件在520℃环境中进行第一次回火，保温2小时，进而在230℃环境中进行第二次回火，保温1小时，进而出炉空冷至室温，本发明提高工件表面硬度的前提下，从而可以进一步的提高工件的综合力学性能。

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，尤其是一种金属表面硬度改性的渗碳热处理方法。

背景技术

机械设备中很多金属零部件，为了适应安装精度和强度的要求，常需要对于金属表面进行渗碳热处理，从而使其在工作的时候，表面的硬度能够支撑表面较大的载荷，而目前对于金属表面硬度改性的渗碳热处理方法一般为：首先对低碳合金钢进行表面渗碳处理，在通过高温回火、车碳层后，去应力回火、再进行淬火，但是现有的渗碳热处理方法虽能有效降低金属表面的内氧化，但深入研究表明存在以下不足：渗碳淬火后表层马氏体针较粗大，残余奥氏体含量较多，使其表面硬度偏低，因此会大大降低其综合力学性能。

因此急需一种提高工件表面硬度的前提下，从而可以进一步的提高工件的综合力学性能的金属表面硬度改性的渗碳热处理方法。

发明内容

本发明提供了如下的技术方案：

一种金属表面硬度改性的渗碳热处理方法，包括如下步骤：

S1：对金属工件表面清洗后，且对其非工作面的表面进行防渗处理；

S2：将S1中处理后的金属工件置入渗碳炉中，升温至930℃，向所述渗碳炉内通入渗碳剂形成渗碳气氛，按渗层深度控制碳势，首先控制碳势CP为1.1％，且保持渗碳时间在1.5小时，在控制碳势CP为0.8％，且保持渗碳时间在1小时；

S3：将S2中渗碳后的金属工件降温至760℃，保温4小时，进而在提升为温度到830℃，且保温1小时，进而在提升为温度到900℃，且保温1小时；

S4：将S3中升温后的金属工件再次降温至860℃保温1小时，置入72℃的油液迅速冷却，进行淬火；

S5：将淬火后的金属工件在520℃环境中进行第一次回火，保温2小时，进而在230℃环境中进行第二次回火，保温1小时，进而出炉空冷至室温。

优选的，所述渗碳剂为甲醇、液化气中的至少一种。

优选的，所述渗碳剂为的甲醇，所述甲醇的加入量为3.6升/小时。

本发明的有益效果是：本发明通过对防渗处理后工件置入渗碳炉中，且通过控制在1.1±0.03％碳势和0.8±0.03％碳势下的渗碳处理，进而顺次在760±10℃、830±3℃、900±3℃、860±10℃温度下进行淬火前的热处理操作，且在淬火完成后，先进行的在500-520℃环境中的叫高温回火，和在230-250℃环境中的较低温回火，从而能在保证表面获得细针状马氏体因此具有高硬度的同时，减少淬火应力，降低淬火变形，从而提高工件的综合力学性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是采用现有技术热处理后金属工件不同渗层的硬度梯度曲线图；

图2是本发明中金属工件不同渗层的硬度梯度曲线图；

图3是采用现有技术热处理后金属表面的金相图片；