[发明专利]碳氮共渗热处理方法及其制得的合金零件

权利要求书

1.一种碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述热处理方法利用RX吸热式气体作为载气载入富化气和平衡空气，以调节热处理气氛的碳势；

所述RX吸热式气体，按体积百分比计，包括以下气体：CO 20.5％、H₂ 41％、N₂ 38.5％。

2.根据权利要求1所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述富化气包括甲烷、丙烷、煤油、丙酮和丙烯中的一种，优选为丙烷。

3.根据权利要求1所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，热处理过程中富化气的流速为2～5L/min；

热处理过程中平衡空气的流速为2～5L/min；

热处理过程中RX吸热式气体的流量为10～15m³/h，优选为13m³/h。

4.根据权利要求1所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供待处理零件，将待处理零件置于热处理炉中，加热至920～940℃进行碳氮共渗，得到碳氮共渗后的零件；

所述碳氮共渗包括依次进行的阶段A和阶段B，其中：阶段A的热处理气氛碳势为1.1％～1.2％，处理时间为245～255min；阶段B的热处理气氛碳势为0.75％，处理时间为225～235min。

5.根据权利要求1所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述热处理方法还包括淬火和回火的步骤。

6.根据权利要求5所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述淬火的步骤为：将碳氮共渗后的零件在830～850℃，热处理气氛碳势为0.75％的条件下进行淬火25～35min，得到淬火后的零件；

优选地，淬火介质为50～70℃的淬火油；

优选地，所述碳氮共渗后零件从碳氮共渗结束到淬火入油的时间为35～38秒。

7.根据权利要求5所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述回火的步骤为：将淬火后的零件清洗后直接回火，在160～180℃保温175～185min，冷却至20～25℃，得到零件。

8.根据权利要求1所述的碳氮共渗热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)、碳氮共渗：提供待处理零件，清洗干净后将待处理零件置于热处理炉中，依次进行阶段A和阶段B处理，得到碳氮共渗后的零件；

其中：阶段A的处理温度为920～940℃、反应气氛碳势为1.1％，处理时间为245～255min；

阶段B的处理温度为920～940℃、反应气氛碳势为0.75％，处理时间为245～255min；

(b)、淬火：将步骤(a)碳氮共渗后的零件在830～850℃，反应气氛碳势为0.75％的条件下进行淬火25～35min，得到淬火后的零件；

(c)、回火：将淬火后的零件清洗干净后在160～180℃保温175～185min，冷却至20～25℃，得到热处理后零件；

所述步骤(a)和步骤(b)的反应气氛碳势通过RX吸热式气体作为载气载入富化气和空气进行调节，其中：

热处理过程中富化气的流速为2～5L/min；热处理过程中空气的流速为2～5L/min；热处理过程中RX吸热式气体的流速为10～15m³/h，优选为13m³/h。

9.一种合金零件，其特征在于，所述合金零件主要由权利要求1～8任一项所述的碳氮共渗热处理方法制备得到；

优选地，所述合金零件为汽车变速箱零件。

10.根据权利要求9所述的合金零件，其特征在于，所述合金零件的晶界氧化深度为10～20微米；

所述合金零件的表面硬度为锥面0.1mm处硬度：698～705HV1；锥面心部硬度：36.0HRC；锥面-A1有效硬化层：CHD550HV1＝1.250mm。