[发明专利]一种X53材料氰化工艺方法

说明书

本申请提供一种X53材料氰化工艺方法，所述方法包括：对X53材料进行吹砂处理；对X53材料进行氰化处理，所述氰化处理包括第一阶段、第二阶段和出炉空冷阶段，所述第一阶段用于对X53材料进行氰化，第二阶段用于对X53材料调整碳化物析出，所述出炉空冷阶段用于对X53材料进行加速冷却。

技术领域

本发明属于金属热处理技术领域，涉及一种X53材料氰化工艺方法。

背景技术

X53材料是一种性能优异的第二代渗碳轴承齿轮钢，具有较高的耐温性，是新一代高性能渗碳用轴承、齿轮用材料。目前，X53主要采取渗碳、淬火、冰冷、回火(时效)化学热处理方法进行表面改性强化。

随着X53材料的不断推广与应用，一些中小尺寸花键类结构X53材料，由于花键尺寸及模数都相对较小，渗碳后存在齿顶完全渗碳的风险。

高温氰化是以渗碳为主、形成含氮的高碳奥氏体，淬火后的渗层组织为细针状的含氮马氏体加碳氮化合物和少量的残奥。氰化层比渗碳层有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、弯曲强度和接触疲劳强度，通常比渗碳层浅，适用于承受载荷较轻，要求高耐磨性的X53材料。

目前尚无X53材料氰化表面改性的化学热处理相关文献报道。

发明内容

本发明的目的是：提供一种X53材料氰化工艺方法，通过高温氰化、淬火、冰冷、回火(时效)处理，提高中小尺寸花键类结构X53材料的耐磨性。

本申请提供一种X53材料氰化工艺方法，所述方法包括：

对X53材料进行吹砂处理；

对X53材料进行氰化处理，所述氰化处理包括第一阶段、第二阶段和出炉空冷阶段，所述第一阶段用于对X53材料进行氰化，第二阶段用于对X53材料调整碳化物析出，所述出炉空冷阶段用于对X53材料进行加速冷却。

优选的，所述氰化处理的第一阶段最低氰化温度为(AC₃对应的温度－10℃)，所述氰化处理的第一阶段最高氰化温度为(最高渗碳温度－20℃)。

优选的，对X53材料进行可控气氛氰化处理，氰化碳势(0.90～1.10)wt.％，氨气流量为(0.35～0.65)m3/h。

优选的，对X53材料进行采用井式氰化处理，在炉煤油滴注时，煤油滴注量为(120±20)滴/min，氨气流量为(0.35～0.65)m3/h。

优选的，所述氰化处理的第二阶段的温度为(800±20)℃，保温为(20～30)min，可控气氛碳势为(0.80～1.0)wt.％，井式氰化炉煤油滴注量为(100±10)滴/min。

优选的，所述在对X53材料进行氰化处理之后，所述方法包括：

对X53材料进行高温回火处理，高温回火处理的温度为(550℃～700℃)，保温时间为(3～6)h。

优选的，在对X53材料进行高温回火处理之后，所述方法还包括：

对所述X53材料进行油淬处理，所述油淬处理的温度为(840℃～930℃)，保温时间为(0.5～1)h，。

优选的，在对所述X53材料进行油淬处理之后，所述方法还包括：

对所述X53材料进行冰冷处理，所述冰冷处理的冰冷温度小于－70℃，冰冷时间(2～5)h。

优选的，在对所述X53材料进行冰冷处理之后，方法还包括：

对所述X53材料进行两次低温时效处理，所述低温时效处理的温度为(230℃～270℃)，每次时效处理时间(1～4)h。