CN106342097B - 32Cr3MoVE材料深层渗氮方法 - Google Patents
32Cr3MoVE材料深层渗氮方法Info
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Abstract
本发明涉及一种32Cr 3MoVE材料深层渗氮方法,采用可控气氛渗氮技术对深层要求的渗氮面渗氮,通过对参数的合理设置,可以保证齿轮部位渗碳层深度在0.47mm以上,深层渗氮后表面硬度大于HR15N92.5,心部硬度HRC36~43,使其表面显微组织及心部的显微组织符合航标5022《航空钢制件渗氮、氮碳共渗金相组织检验标准》的相应要求,并有效控制零件变形的渗氮热处理方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种渗氮方法,尤其是一种32Cr3MoVE材料深层渗氮的方法。
背景技术
32Cr3MoVE材料是航空领域使用的一种特殊材料,由于航空领域特殊的使用要求,由这种材料加工成零件并进行热处理后进行深层氮化,氮化层深要求0.47mm以上,硬度HRC60处的氮化层深度要求≥0.18mm,深层表面硬度要求HR15N≥92.5,心部硬度为HRC36~43,即能保证内部综合机械性能指标,又能保证不同表面的高强度和高耐磨性,并保证材料的表面显微组织及心部的显微组织符合航标5022《航空钢制件渗氮、氮碳共渗金相组织检验标准》的相应要求。此材料一般的热处理方式很难达到上述指标,由于渗氮层深度较深,国内尚没有成型的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以使32Cr3MoVE材料能够进行深层渗氮,渗氮层深度在0.47mm以上,深层渗氮后表面硬度大于HR15N92.5,心部硬度在HRC36~43,并使其表面显微组织及心部的显微组织符合航标5022《航空钢制件渗氮、氮碳共渗金相组织检验标准》的相应要求的渗氮热处理方法。
本发明的具体方法为:
(1)准备要进行深层渗氮的32Cr3MoVE材料的零件;
(2)调质处理:将零件放入加热炉内,升温至950±10℃,保温1小时50分钟~2小时后油冷,然后升温至630±30℃保温3~4小时空冷后机加,粗加工出零件的深层渗氮面;
(3)稳定处理:将零件放在渗氮炉内,升温至560±10℃,保温10~12小时,在升温和保温的同时充氩气,流量为2~5L/min,保温后进行降温,降温时氩气流量大于5L/min,温度降至小于150℃时停充氩气,零件出炉;
(4)机加,精加工零件各位置;
(5)将零件不需要进行深层渗氮的部分保护起来后在渗氮炉中渗氮,氨气分解率为33%~50%,升温时间在4~8小时之间,使温度达到530±10℃后,保温105~120小时,然后空冷至室温;
(6)将渗氮后零件进行水吹砂;
(7)最终检验。
在以上所述的步骤(5)中,为控制零件变形可以采用专用工装。
本发明采用可控气氛渗氮技术对深层要求的渗氮面渗氮,通过对参数的合理设置,可以保证齿轮部位渗碳层深度在0.47mm以上,深层渗氮后表面硬度大于HR15N92.5,心部硬度HRC36~43,使其表面显微组织及心部的显微组织符合航标5022《航空钢制件渗氮、氮碳共渗金相组织检验标准》的相应要求,并有效控制零件变形的渗氮热处理方法。
具体实施方式
(1)准备要进行深层渗氮的32Cr3MoVE材料的零件;
(2)调质处理:将零件放入加热炉内,升温至950±10℃,保温1小时50分钟~2小时后油冷,然后升温至630±30℃保温3~4小时空冷后机加,粗加工出零件的深层渗氮面;
(3)稳定处理:将零件放在渗氮炉内,升温至560±10℃,保温10~12小时,在升温和保温的同时冲氩气,流量为2~5L/min,保温后进行降温,降温时氩气流量大于5L/min,温度降至小于150℃时停冲氩气,零件出炉;
(4)机加,精加工零件各位置;
(5)将零件不需要进行深层渗氮的部分保护起来后在渗氮炉中渗氮,氨气分解率为33%~50%,升温时间在4~8小时之间,使温度达到530±10℃后,保温105~120小时,然后空冷至室温;
(6)将渗氮后零件进行水吹砂;
(7)最终检验。
实施例1
某航空发动机用的固定齿圈,材料为32Cr3MoVE,最大外径达到φ648mm,对此齿圈进行深层渗氮处理,其步骤为:
(1)准备好材料为32Cr3MoVE材料的待深层渗氮的固定齿圈;
(2)调质处理:将零件放在加热炉内升温至950℃保温1小时55分钟油冷,升温至630℃保温3.5h空冷后机加,粗加工出零件的深层渗氮面;
(3)稳定处理:将零件放在渗氮炉内,升温至560℃,保温11小时,在升温和保温的同时充氩气,流量为3L/min,保温后进行降温,降温时氩气流量大于6L/min,温度降至140℃时停充氩气,零件出炉;
(4)机加精加工零件各位置;
(5)将零件不需要进行深层渗氮的部分保护起来后在渗氮炉中渗氮,氨气分解率为45%,升温时间为6小时,温度达到了530℃后,保温110小时,然后空冷至室温,同时为了控制零件变形采用了专用的工装;
(6)将渗氮后零件进行水吹砂;
(7)最终检验:零件最终的深层表面硬度HR15N93,心部硬度HRC41,深层渗层深度0.52mm,材料的表面显微组织及心部的显微组织符合航标5022《航空钢制件渗氮、氮碳共渗金相组织检验标准》的相应技术要求。
Claims (1)
1.一种32Cr3MoVE材料深层渗氮方法,其特征是,所述的方法包括以下步骤:
(1)准备要进行深层渗氮的32Cr3MoVE材料的零件;
(2)调质处理:将零件放入加热炉内,升温至950±10℃,保温1小时50分钟~2小时后油冷,然后升温至630±30℃保温3~4小时空冷后机加,粗加工出零件的深层渗氮面;
(3)稳定处理:将零件放在渗氮炉内,升温至560±10℃,保温10~12小时,在升温和保温的同时充氩气,流量为2~5L/min,保温后进行降温,降温时氩气流量大于5L/min,温度降至小于150℃时停充氩气,零件出炉;
(4)机加,精加工零件各位置;
(5)将零件不需要进行深层渗氮的部分保护起来后在渗氮炉中渗氮,氨气分解率为33%~50%,升温时间在4~8小时之间,使温度达到530±10℃后,保温105~120小时,然后空冷至室温;
(6)将渗氮后零件进行水吹砂;
(7)最终检验。
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CN107641784A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-01-30 | 厦门真冈热处理有限公司 | 一种风力发电机鼓形齿式联轴器的热处理方法 |
CN109338280A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-15 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 一种三代渗碳钢渗碳后氮化方法 |
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