[发明专利]一种中合金渗碳钢的渗碳淬火方法

说明书

本发明提供了一种中合金渗碳钢的渗碳淬火方法，包括：将钢材进行渗碳、高温回火后不进行冷却直接升温至淬火温度进行淬火、低温回火。本发明提供的方法能够保证淬火阶段炉内碳势的迅速建立，确保零件淬火质量，降低升温速度，进而减小零件的变形，加快流程速度，缩短生产周期，降低生产成本，简化操作，降低劳动强度延长渗碳炉的使用寿命。

技术领域

本发明属于中合金渗碳钢技术领域，尤其涉及一种中合金渗碳钢的渗碳淬火方法。

背景技术

中合金渗碳钢中含有多种合金元素，如Cr、Ni、Mn等，且合金元素含量较高，渗碳后直接淬火时渗层中会含有大量残余奥氏体，残余奥氏体偏多会导致淬火后表面硬度偏低，在磨削过程中容易出现烧伤和裂纹，并且尺寸精度和稳定性差。因此必须在渗碳空冷后增加高温回火，高温回火保温一定时间后空冷，让残余奥氏体充分进行转变并且析出碳化物；随后，再将零件加热至淬火温度，保温一定时间后进行淬火，最后低温回火；高温回火使马氏体和残余奥氏体分解，同时渗层中碳和合金元素以碳化物的形式析出，达到减少渗层中残余奥氏体的目的。现有技术工艺过程复杂、加工周期长，造成大量的能源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中合金渗碳钢的渗碳淬火方法，本发明提供的方法获得的产品性能较好，而且能耗较低。

本发明提供了一种中合金渗碳钢的渗碳淬火方法，包括：

将钢材进行渗碳、高温回火后不进行冷却直接升温至淬火温度进行淬火、低温回火；

所述高温回火后至升温至淬火温度过程中通入碳源建立碳势；

所述碳源选自甲醇、裂解气、异丙醇和丙烷中的一种或几种。

优选的，所述中合金渗碳钢中含有C、Si、W、Cr、Mn、Ni、Mo合金元素，所述C的质量含量为0.1～0.3％，Si的质量含量≤0.4％，Cr的质量含量为0.4～2.5％，Ni的质量含量为0.3～5.0％，Mn的质量含量为0.3～2.0％，Mo的质量含量为0～0.4％，W的质量含量为0～1.5％。

优选的，所述中合金渗碳钢选自20CrMnMo、17Cr2Ni2Mo、17CrNiMo6、18CrNiMo7-6、20CrNi2Mo、12CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W。

优选的，所述渗碳的温度为880～1050℃。

优选的，所述渗碳完成后还包括：

进行均温；

所述均温的温度为800～860℃。

优选的，所述均温完成后还包括：

进行空冷后再进行高温回火。

优选的，所述高温回火的温度为600～680℃。

优选的，所述淬火的温度为800～860℃。

优选的，所述淬火的介质选自油、硝盐浴。

优选的，所述低温回火的温度为150～250℃。

本发明通过提前建立碳势，避免大块状、网状碳化物和晶粒粗大，不易氧化脱碳；在550～600℃左右通甲醇保护，700～760℃左右通异丙醇保护，本发明在高温回火后直接升温淬火，直接升温更有利于碳势的建立，逐步通入一些甲醇、异丙醇，升温较慢，升温至淬火温度的时候会分解的比较充分，能够及时提前建立碳势，确保淬火均温时，碳势、温度控制较好。

本发明提供的方法保证了淬火阶段炉内碳势的迅速建立，确保了零件的淬火质量，可以减少一次零件的出炉，进炉，减少因为进出炉过程产生的变形和生产作业时间。本发明降低升温速度，进而减小了零件的变形，加快流程速度，缩短生产周期，降低生产成本，简化操作，降低劳动强度，延长渗碳炉的使用寿命。