CN103667663B - 一种高铬铸球段的淬火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铬铸球段的淬火工艺，包括以下步骤：S1、将铸球段加热至960℃～970℃，使得铸球段组织奥氏体化；S2、将步骤S1中经高温加热而奥氏体化的铸球段在75℃～95℃淬火介质中进行淬火，使得铸球段获得马氏体或贝氏体组织；其中，步骤S2中铸球段在淬火介质中进行三个阶段的冷却：第一阶段：在淬火介质中铸球段周围的液相蒸发，形成一层包裹铸球段的蒸汽膜；第二阶段；铸球段表面形成大量的气泡，新鲜的冷却介质不断替代蒸汽膜，形成核沸腾；第三阶段：铸球段表面直接与淬火介质接触，依靠热传导和热对流冷却至100℃以下。
Description
技术领域
本发明涉及淬火方法技术领域，尤其涉及一种高铬铸球段的淬火工艺。
背景技术
随着经济的发展，市场对铸球段的需求量增长迅速。由于铸球段工作环境的要求，要求铸球段具有较高的性能，如耐冲击性强、寿命长、可靠性高等。淬火是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种零件的处理。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高铸球段的强度、韧性及疲劳强度。因此，合适的淬火工艺对于铸球段性能具有关键作用，同时，在淬火中，需要防止在过高的温度下，淬火油大量挥发造成环境污染。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种高铬铸球段的淬火工艺，实现了铸球段的淬火处理，其操作简单，并能是铸球段获得良好的综合性能，且不会造成环境污染。
本发明提出的一种高铬铸球段的淬火工艺，包括以下步骤：
S1、将铸球段加热至960℃～970℃，使得铸球段组织奥氏体化；
S2、将步骤S1中经高温加热而奥氏体化的铸球段在75℃～95℃淬火介质中进行淬火，使得铸球段获得马氏体或贝氏体组织；
其中，步骤S2中铸球段在淬火介质中进行三个阶段的冷却：
第一阶段：在淬火介质中铸球段周围的液相蒸发，形成一层包裹铸球段的蒸汽膜；
第二阶段；铸球段表面形成大量的气泡，新鲜的冷却介质不断替代蒸汽膜，形成核沸腾；
第三阶段：铸球段表面直接与淬火介质接触，依靠热传导和热对流冷却至100℃以下。
优选地，在步骤S2中，所述淬火介质的温度为95℃。
优选地，在步骤S1中，将铸球段加热至965℃～970℃。
优选地，在步骤S2中，所述铸球段进入淬火介质中迅速处于静止状态。
优选地，所述淬火介质为淬火油。
本发明中，先将铸球段加热至960℃～970℃，从而使得铸球段获得奥氏体组织，通过共析组织使得碳元素融入铁基体中；再将铸球段置入75℃～95℃淬火介质中进行快速冷却，使过冷奥氏体向马氏体或贝氏体转化，由于马氏体和贝氏体是钢中高硬度相，因此可以使得铸球段获得高硬度和高强度，后续配合回火处理，可以使铸球段获得良好的综合性能；铸球段在淬火介质中快速冷却分为三个阶段，其中第二阶段冷却速度极快，得到淬火马氏体，获得高硬度，而第三阶段，随着铸球段温度降低，且热传导速度变慢，冷却速度降低，从而降低淬火过程中的变形量；将淬火介质温度设计为75℃～95℃，可以防止淬火介质超过120℃造成大量挥发污染环境，同时，避开淬火敏感区，淬火介质的温度不至于过低而冷却速度过快导致铸球段变形量和内应力过大，性能快速下降。
附图说明
图1为本发明提出的一种高铬铸球段的淬火工艺的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种高铬铸球段的淬火工艺的流程示意图。
参照图1，本发明提出的一种高铬铸球段的淬火工艺，包括以下步骤：
S1、将铸球段加热至965℃，使得铸球段组织奥氏体化；
S2、将步骤S1中经高温加热而奥氏体化的铸球段在95℃淬火油中进行淬火，使得铸球段获得马氏体或贝氏体组织；
其中，步骤S2中铸球段在淬火油中进行三个阶段的冷却：
第一阶段：在淬火油中铸球段周围的液相蒸发，形成一层包裹铸球段的蒸汽膜；
第二阶段；铸球段表面形成大量的气泡，新鲜的淬火油不断替代蒸汽膜，形成核沸腾；
第三阶段：铸球段表面直接与淬火油接触，依靠热传导和热对流冷却至100℃以下。
在本实施例中，所述铸球段进入淬火油中迅速处于静止状态，由此防止在冷却第二阶段中冷却速度过快，进一步降低淬火变形量和内应力。
在本发明中，先将铸球段加热至965℃，从而使得铸球段获得奥氏体组织，通过共析组织使得碳元素融入铁基体中；再将铸球段置入95℃的淬火介质中进行快速冷却，使过冷奥氏体向马氏体或贝氏体转化，由于马氏体和贝氏体是钢中高硬度相，因此可以使得铸球段获得高硬度和高强度，后续配合回火处理，可以使铸球段获得良好的综合性能；铸球段在淬火介质中快速冷却分为三个阶段，其中第二阶段冷却速度极快，得到淬火马氏体，获得高硬度，而第三阶段，随着铸球段温度降低，且热传导速度变慢，冷却速度降低，从而降低淬火过程中的变形量；将淬火介质温度设计为95℃，可以防止淬火介质超过120℃造成大量挥发污染环境，同时，尽量提高淬火介质温度，而降低冷却速度，防止导致铸球段变形量和内应力过大，造成性能下降。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种高铬铸球段的淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将铸球段加热至960℃～970℃，使得铸球段组织奥氏体化；
S2、将步骤S1中经高温加热而奥氏体化的铸球段在95℃淬火油中进行淬火，使得铸球段获得马氏体或贝氏体组织；
其中，所述铸球段进入淬火油中迅速处于静止状态，步骤S2中铸球段在淬火介质中进行三个阶段的冷却：
第一阶段：在淬火油中铸球段周围的液相蒸发，形成一层包裹铸球段的蒸汽膜；
第二阶段：铸球段表面形成大量的气泡，新鲜的淬火油不断替代蒸汽膜，形成核沸腾；
第三阶段：铸球段表面直接与淬火油接触，依靠热传导和热对流冷却至100℃以下。
2.根据权利要求1所述的高铬铸球段的淬火工艺，其特征在于，在步骤S1中，将铸球段加热至965℃～970℃。
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