[发明专利]一种渗碳零件回火热处理方法及渗碳零件

权利要求书

1.一种渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括对渗碳淬火后的零件采用回火热处理，在Fe₃C析出型回火马氏体生成之前终止回火热处理，以获得微观组织以碳原子集群化与亚结构过渡态碳化物析出为特征的回火马氏体的体积分数为90％以上、Fe₃C析出型回火马氏体及贝氏体的体积分数为1％以下的渗碳层；

所述回火热处理中，回火温度和回火时间符合如下关系：

T×logt＝A；

其中，T为回火温度，单位为℃，t为回火时间，单位为min，A的取值为240～583；

200℃≤T≤210℃时，A＝511～583；210℃T≤220℃时，A＝473～562；220℃T≤230℃时，A＝457～570；230℃T≤240℃时，A＝409～542；240℃T≤250℃时，A＝240～489。

2.根据权利要求1所述的渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括如下步骤：

步骤一：对零件进行表面渗碳淬火处理，获取渗碳淬火层；

步骤二：测试分析渗碳淬火层组织中残余奥氏体的含量；

步骤三：对渗碳淬火后渗碳淬火层组织中残余奥氏体体积分数＜10％的零件进行回火热处理，回火温度200-250℃，回火时间0.5-12h；

步骤四：保温结束后水冷，获得最终的渗碳零件；其中，渗碳零件的渗碳层组织为：以碳原子集群化与亚结构过渡态碳化物析出为组织特征的低碳回火马氏体的体积分数为90％以上、残余奥氏体的体积分数为2％～10％、未析出碳化物的高碳马氏体的体积分数为1％以下和Fe₃C析出型回火马氏体及贝氏体的体积分数为1％以下。

3.根据权利要求2所述的渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述步骤二中，测试分析渗碳淬火层组织中残余奥氏体的含量，若残余奥氏体体积分数≥10％，则对零件进行深冷处理；若残余奥氏体体积分数＜10％，则不需要对零件进行深冷处理。

4.根据权利要求2所述的渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述步骤四中，亚结构过渡态碳化物的粒径小于100nm。

5.根据权利要求2所述的渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述步骤四中，亚结构过渡态碳化物为ε碳化物、η碳化物、χ型碳化物或者Cr、Ti、Ni、Mn合金元素与碳原子相互作用产生的调幅分解产物。

6.根据权利要求2-5任一项所述的渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述步骤一中，渗碳淬火后零件表面的碳浓度为0.8％～1.5％。

7.根据权利要求2-5任一项所述的渗碳零件回火热处理方法，其特征在于，所述步骤二中，深冷的温度为-50～-150℃。

8.一种渗碳零件，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的方法制得。