[发明专利]一种利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法

权利要求书

1.一种利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，其包括：

提供初始钢制零件，所述初始钢制零件包括相连接的表层和心部；

加热所述初始钢制零件至奥氏体转变温度，再对所述初始钢制零件进行淬火处理，至所述初始钢制零件的表层温度为第一温度，并在此温度下对所述初始钢制零件进行第一等温处理，且在所述第一等温处理过程中，所述初始钢制零件的表层温度低于马氏体开始转变温度，心部温度高于马氏体转变开始温度，使所述初始钢制零件仅在表层生成马氏体组织；

再加热所述初始钢制零件至第二温度，并在此温度下对所述初始钢制零件进行第二等温处理，使所述初始钢制零件进行贝氏体转变；

其中，所述第一温度为马氏体转变开始温度以下的1℃~150℃，所述第二温度均为所述马氏体转变开始温度以上的1℃~100℃；

所述第一等温处理的等温时间为t，所述等温时间满足t1≤t＜t2，其中，t1为所述初始钢制零件的表层降温至所述第一温度所需的时间，t2为所述初始钢制零件的心部降至马氏体转变开始温度所需的时间，所述t1和t2均通过所述初始钢制零件的不同深度位置在淬火介质中的冷却速度曲线来确定；

所述初始钢制零件的表层为所述初始钢制零件表面至所述初始钢制零件壁厚的1%~45%，所述初始钢制零件的心部为所述初始钢制零件表层以内的部分;

对所述初始钢制零件进行第二等温处理的步骤中，进行第二等温处理，直至所述初始钢制零件的表层的残余奥氏体含量小于15%，且所述初始钢制零件的心部的贝氏体含量为30%~50%，残余奥氏体含量为20%~40%。

2.一种利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，其包括：

提供初始钢制零件，所述初始钢制零件包括相连接的表层和心部；

将所述初始钢制零件加热至800℃-1000℃，保温0.5h-1h后，对所述初始钢制零件进行淬火处理，使所述初始钢制零件的表层温度为马氏体转变开始温度以下的1℃~150℃，并在此温度下进行第一等温处理，同时保持所述初始钢制零件的心部温度高于马氏体转变开始温度；

将所述初始钢制零件升温至第二温度继续进行等温处理，所述第二温度为所述马氏体转变开始温度以上的1℃~100℃，等温时间为0.5h-10h，冷却至室温后，再在150℃-400℃下对目标钢制零件进行回火处理；

所述第一等温处理的等温时间为t，所述等温时间满足t1≤t＜t2，其中，t1为所述初始钢制零件的表层降温至第一温度所需的时间，t2为所述初始钢制零件的心部降至马氏体转变开始温度所需的时间，所述t1和t2均通过所述初始钢制零件的不同深度位置在淬火介质中的冷却速度曲线来确定；

所述初始钢制零件的表层为所述初始钢制零件表面至所述初始钢制零件壁厚的1%~45%，所述初始钢制零件的心部为所述初始钢制零件表层以内的部分;

对所述初始钢制零件进行第二等温处理的步骤中，进行第二等温处理，直至所述初始钢制零件的表层的残余奥氏体含量小于15%，且所述初始钢制零件的心部的贝氏体含量为30%~50%，残余奥氏体含量为20%~40%。

3.根据权利要求1或2所述的利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，所述淬火处理的方式包括盐浴或油浴，所述淬火处理步骤为将奥氏体化处理的所述初始钢制零件放入温度为第一温度的盐浴炉或油浴炉中，直接进行所述第一等温处理，等温时间为t。

4.根据权利要求1或2所述的利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，对所述初始钢制零件进行第二等温处理的步骤中，第二等温处理直至所述初始钢制零件的心部的残余奥氏体含量达到峰值。

5.根据权利要求1或2所述的利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，所述第一温度为马氏体转变开始温度以下的5℃~40℃。

6.根据权利要求1所述的利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，所述第二等温处理的等温时间为0.5h~10h。

7.根据权利要求1所述的利用相变速度差制备耐冲击钢制零件的方法，其特征在于，对所述初始钢制零件进行第二等温处理的步骤之后，还包括：

将目标钢制零件冷却至室温；及

对所述目标钢制零件进行回火处理。