CN106244979A - 一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，包括：将试样用汽油将零件清洗干净；将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：淬火温度：880±10℃，保温时间:90‑120分钟,油冷回火温度：620±10℃，保温时间：120‑150分钟，空冷；将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；第一阶段：渗氮温度480‑520℃、保温1‑5h、氮势（Kn）6.6‑13，第二阶段：渗氮温度520‑570℃、保温23‑35h、氮势（Kn）0.65‑4。本发明能使零件的表面白层硬度、渗层深度、金相组织等得到精确控制。

Description

一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法
技术领域
本发明属于热处理技术领域，具体来说涉及的是一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法。
背景技术
中碳铬锰钢属合金结钩钢材料牌号，其合金组成为：C：0.37-0.45%，Cr：0.9-1.2%，Mn：0.9-1.2%，Mo：0.2-0.3%，Si：0.17-0.37%， 对于这种材料的预先热处理一般采用调质处理，以保持其综合机械性能，但氮化后零件表面白层硬度比较低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能使零件的表面白层硬度、渗层深度、金相组织等得到精确控制的提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法。
本发明的一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、将试样用汽油将零件清洗干净；
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：880±10℃，保温时间: 90-120分钟, 油冷
回火温度：620±10℃，保温时间：120-150分钟，空冷；
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污；
b、用低风压细砂将试样进行吹砂；
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；
d、第一阶段：渗氮温度480-520℃、保温1-5h、氮势（Kn）6.6-13，第二阶段：渗氮温度520-570℃、保温23-35h、氮势（Kn）0.65-4。
上述的一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，其中：第（1）步中将淬回火后的试样进行硬度检测，硬度要求： 35-40HRC。
上述的一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，其中：第（1）步中将试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将零件清洗干净。
本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明采用中碳铬锰钢制作零件，将零件清洗，再吹砂处理去除表面氧化膜后；将零件装入氮化炉中在第一阶段采用较高氮势、较低温度进行强渗，保证表面白亮层硬度，然后第二阶段采用较低氮势、较高温度进行扩散，保证合适的金相组织。本发明利用氮化白层硬度跟氮势（Kn）及氮化温度有密切关系,通过选择氮化温度和氮势（Kn）来控制氮化白层硬度及氮化层组织，使零件表面白亮层硬度、渗层深度、金相组织等得到精确控制。本发明能应用到其他类似的合金结构钢。
具体实施方式：
实施例1
一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、将试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将零件清洗干净；
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：880±10℃，保温时间: 90-120分钟, 油冷
回火温度：620±10℃，保温时间：120-150分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样进行硬度检测：
硬度要求： 35-40HRC
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污；
b、用低风压细砂将试样进行吹砂；
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；
d、第一阶段：渗氮温度520℃、保温1h、氮势（Kn）6.6，第二阶段：渗氮温度570℃、保温23h、氮势（Kn）0.65。
实施效果:
表面白层硬度：650HV0.1，渗层深度：0.3mm，氮化物级别：1级。
实施例2
一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，包括以下步骤：
渗氮前的调质处理：
a、将试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将零件清洗干净；
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：880±10℃，保温时间: 90-120分钟, 油冷
回火温度：620±10℃，保温时间：120-150分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样进行硬度检测：
硬度要求： 35-40HRC
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污；
b、用低风压细砂将试样进行吹砂；
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；
d、第一阶段：渗氮温度490℃、保温5h、氮势（Kn）13，第二阶段：渗氮温度520℃、保温35h、氮势（Kn）4。
第一阶段：渗氮温度490-520℃、保温1-5h、氮势（Kn）6.6-13，第二阶段：渗氮温度520-570℃、保温23-35h、氮势（Kn）0.65-4。
实施效果：
表面白层硬度：824 HV0.1，渗层深度：0.54mm，氮化物级别：3级。
实施例3
一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，包括以下步骤：
氮前的调质处理：
a、将试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将零件清洗干净；
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：880±10℃，保温时间: 90-120分钟, 油冷
回火温度：620±10℃，保温时间：120-150分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样进行硬度检测：
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污；
b、用低风压细砂将试样进行吹砂；
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；
d、第一阶段：渗氮温度480℃、保温3h、氮势（Kn）10，第二阶段：渗氮温度525℃、保温32h、氮势（Kn）1。
实施效果：
表面白层硬度：813 HV0.1，渗层深度：0.48mm，氮化物级别：2级。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、将试样用汽油将零件清洗干净；
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：880±10℃，保温时间: 90-120分钟, 油冷
回火温度：620±10℃，保温时间：120-150分钟，空冷；
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污；
b、用低风压细砂将试样进行吹砂；
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；
d、第一阶段：渗氮温度480-520℃、保温1-5h、氮势（Kn）6.6-13，第二阶段：渗氮温度520-570℃、保温23-35h、氮势（Kn）0.65-4。
2.如权利要求1所述的一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，其中：第（1）步中将淬回火后的试样进行硬度检测，硬度要求： 35-40HRC。
3.如权利要求1或2所述的一种提高中碳铬锰钢氮化白层硬度的方法，其中：第（1）步中将试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将零件清洗干净。
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