[发明专利]一种热处理方法及热处理工装

说明书

本发明提出一种热处理方法，包括：渗碳炉空炉预热，在空炉预热的同时将空气与甲醇通入，空炉预热后将经过渗碳炉外预热的工件放入渗碳炉的加热室中，持续通入空气，待加热室温度降低后提高加热室的温度，加热室的温度提高后停止向加热室内通入空气，同时通入富化气，通入富化气一段时间后降低富化气的通入量，并通入氨气并保持一段时间后，依次进行淬火、清洗、回火和冷却，工装冷却后完成热处理。本发明的有益效果在于：通过在热处理过程中空炉阶段对渗碳炉的加热室进行气氛的置换，通过通入平衡空气将渗碳炉加热室炉内气氛中的碳势降低，减少炉内气氛中残留的活性炭含量，避免在工件表面形成固态分子碳黑。

技术领域

本发明属于热处理技术领域，尤其涉及一种热处理方法及热处理工装。

背景技术

目前，U型齿产品属于尺寸较小的金属零部件，热处理前工序为冲压成型后的光饰，产品表面并非机加工面，而是粗糙度较大的“麻面”，此种表面质量状态在热处理过程中，容易积聚热处理气氛中的碳，且一旦碳黑在工件表面积聚成固态的碳黑，就会组织该局部区域的渗碳，从而影响渗碳深度和淬火硬化深度的均匀性。

此类质量问题一直困扰产品热处理质量的提高，更危及驾乘人员的人身安全和车辆自身安全。

发明内容

本发明的实施例提供了一种热处理方法，主要目的是提供一种在通过向渗碳炉加热室内通入空气，降低热处理炉内气氛中残留的活性炭含量，以避免热处理后工装表面形成炭黑的热处理方法。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种热处理方法，包括以下步骤：

S1.将渗碳炉加热室的温度提升至915℃±15℃，将空气与甲醇通入渗碳炉加热室内，并保持第一预设时间，使渗碳炉加热室内的气氛碳势控制在0.2%-0.4%之间；

S2.将工装放入渗碳炉加热室内，持续向渗碳炉加热室内通入空气与甲醇，并保持渗碳炉加热室内的气氛碳势处在0.2%-0.4%之间，等待渗碳炉加热室温度降低至780℃±30℃，再将渗碳炉加热室温度提升至840℃±10℃；

S3.在渗碳炉加热室温度提升至840℃±10℃时，停止向渗碳炉加热室内通入空气，将富化气通入渗碳炉加热室内，使渗碳炉加热室内气氛碳势控制在0.7％-0.8%，并持续第二预设时间；

S4.渗碳炉加热室内气氛碳势达到0.7%-0.8%，并持续第二预设时间后，降低富化气的通入量，并向渗碳炉加热室内通入氨气，将渗碳炉加热室内气氛碳势控制在0.6％-0.7%，保持第三预设时间，

S5. 渗碳炉加热室内气氛碳势控制在0.6％-0.7%，并向渗碳炉加热室内通入氨气并保持第三预设时间后，将工装依次进行淬火、清洗、回火和冷却，工装冷却后完成热处理。

在本发明的实施例中，在步骤S1中，空气的通入速度为15L-30L/min，甲醇的通入速度为30mL-50mL/min，第一预设时间为30min-90min。

在本发明的实施例中，在步骤S2中，工装在放入渗碳炉加热室之前先进行预热，空气的通入速度为15L-30L/min，甲醇的通入速度为30mL-50mL/min。

在本发明的实施例中，工装的预热的参数为在300℃-450℃的温度下加热30min-90min。

在本发明的实施例中，在步骤S3中，富化气为丙烷，丙烷的通入量为4L-8L/min，第二预设时间为60min-90min。

在本发明的实施例中，在步骤S4中，富化气为丙烷，丙烷的通入量降低至2L-6L/min，氨气的通入量为1L-3L/min，第三预设时间为30min-60min。

在本发明的实施例中，在步骤S4中丙烷的通入量小于在步骤S3中丙烷的通入量。