CN106435462A - 一种节能复合型热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能复合型热处理工艺，包括以下步骤：A、碳氮共渗；B、压淬；C、清洗；D、回火；E、抛丸防锈处理，本发明工艺简单，全程环保无污染，能够有效提高低碳合金钢的淬透性，防止合金钢的淬火变形，提高了精度和综合机械性能，降低成本，提高了产品的硬度、强度和耐磨性，延长了使用寿命。

Description

一种节能复合型热处理工艺
技术领域
本发明涉及合金钢热处理技术领域，具体为一种节能复合型热处理工艺。
背景技术
合金钢是钢是里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢。 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。现有的合金钢热处理工艺复杂，虽然能在一定程度高提高其强度和硬度，但是针对一定高要求、高精度的工件还有待改进工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能复合型热处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能复合型热处理工艺,包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为870℃-890℃，通入甲醇量为1-2L/h，丙烷通入量为4-6L/min，氨气通入量2-2.5L/min，标准空气通入量80-100ml/min，碳势为0.9-1.1，保温180min-240min；之后浸入扩散期，温度恒定为870℃-890℃，保温时间为10min-70min，碳势降为0.6-0.8；之后加热炉温度降至825℃-845℃，保温时间为20min-50min，碳势保持在0.6-0.8；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至60℃-90℃，冷却时间为20min；
C、清洗：将步骤C沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
D、回火：将步骤D清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为160℃-200℃，回火时间为150min-210min；
E、抛丸防锈处理：将步骤E中回火后的工件进行抛丸处理，抛丸后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
优选的，步骤F中抛丸时采用的丸粒直径为0.5mm-1.2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工艺简单，全程环保无污染，能够有效提高低碳合金钢的淬透性，防止合金钢的淬火变形，提高了精度和综合机械性能，降低成本，适用于批量生产，提高了产品的硬度、强度和耐磨性，延长了使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明提供一种技术方案：一种节能复合型热处理工艺,包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为870℃，通入甲醇量为1L/h，丙烷通入量为4L/min，氨气通入量2L/min，标准空气通入量80ml/min，碳势为0.9，保温180min；之后浸入扩散期，温度恒定为870℃，保温时间为10min，碳势降为0.6；之后加热炉温度降至825℃℃，保温时间为20min，碳势保持在0.6；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至60℃，冷却时间为20min；
C、清洗：将步骤C沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
D、回火：将步骤D清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为160℃，回火时间为150min；
E、抛丸防锈处理：将步骤E中回火后的工件进行抛丸处理，抛丸后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
本实施例中，步骤E中抛丸时采用的丸粒直径为0.5mm。
实施例二：
本发明提供一种技术方案：一种节能复合型热处理工艺,包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为875℃，通入甲醇量为1.2L/h，丙烷通入量为4.2L/min，氨气通入量2.1L/min，标准空气通入量85ml/min，碳势为0.95，保温190min；之后浸入扩散期，温度恒定为875℃，保温时间为20min，碳势降为0.65；之后加热炉温度降至830℃，保温时间为25min，碳势保持在0.65；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至65℃，冷却时间为20min；
C、清洗：将步骤C沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
D、回火：将步骤D清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为170℃，回火时间为160min；
E、抛丸防锈处理：将步骤E中回火后的工件进行抛丸处理，抛丸后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
本实施例中，步骤E中抛丸时采用的丸粒直径为0.6mm。
实施例三：
本发明提供一种技术方案：一种节能复合型热处理工艺,包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为880℃，通入甲醇量为1.6L/h，丙烷通入量为5.5L/min，氨气通入量2.3L/min，标准空气通入量95ml/min，碳势为0.96，保温190min；之后浸入扩散期，温度恒定为880℃，保温时间为30min，碳势降为0.75；之后加热炉温度降至830℃，保温时间为35min，碳势保持在0.75；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至70℃，冷却时间为20min；
C、清洗：将步骤C沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
D、回火：将步骤D清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为175℃，回火时间为170min；
E、抛丸防锈处理：将步骤E中回火后的工件进行抛丸处理，抛丸后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
本实施例中，步骤E中抛丸时采用的丸粒直径为0.7mm。
实施例四：
本发明提供一种技术方案：一种节能复合型热处理工艺,包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为890℃，通入甲醇量为2L/h，丙烷通入量为6L/min，氨气通入量2.5L/min，标准空气通入量100ml/min，碳势为1.1，保温240min；之后浸入扩散期，温度恒定为890℃，保温时间为70min，碳势降为0.8；之后加热炉温度降至845℃，保温时间为50min，碳势保持在0.8；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至90℃，冷却时间为20min；
C、清洗：将步骤C沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
D、回火：将步骤D清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为200℃，回火时间为210min；
E、抛丸防锈处理：将步骤E中回火后的工件进行抛丸处理，抛丸后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
本实施例中，步骤E中抛丸时采用的丸粒直径为1.2mm。
实施例五：
本发明提供一种技术方案：一种节能复合型热处理工艺,包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为880℃，通入甲醇量为1.5L/h，丙烷通入量为5L/min，氨气通入量2.2L/min，标准空气通入量90ml/min，碳势为1，保温220min；之后浸入扩散期，温度恒定为880℃，保温时间为40min，碳势降为0.7；之后加热炉温度降至830℃，保温时间为35min，碳势保持在0.7；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至75℃，冷却时间为20min；
C、沥油：将步骤B中压淬后的工件进行沥油处理，沥油时间为20min；
D、清洗：将步骤C沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
E、回火：将步骤D清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为180℃，回火时间为180min；
F、抛丸防锈处理：将步骤E中回火后的工件进行抛丸处理，抛丸后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
本实施例中，步骤F中抛丸时采用的丸粒直径为1mm。
实验例：
将低碳合金钢采用普通热处理工艺和本发明各实施例的热处理工艺进行处理，得到的实验数据如下表：
由以上表格数据可知，实施例五得到的工件性能最佳。
本发明工艺简单，全程环保无污染，能够有效提高低碳合金钢的淬透性，防止合金钢的淬火变形，提高了精度和综合机械性能，降低成本，适用于批量生产，提高了产品的硬度、强度和耐磨性，延长了使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种节能复合型热处理工艺,其特征在于：包括以下步骤：
A、碳氮共渗：将工件送入加热炉前室，将加热炉前室进行换气，换气时间为15min；之后将工件从前室送入后室，对加热炉辐射管全功率加热，加热温度为870℃-890℃，通入甲醇量为1-2L/h，丙烷通入量为4-6L/min，氨气通入量2-2.5L/min，标准空气通入量80-100ml/min，碳势为0.9-1.1，保温180min-240min；之后浸入扩散期，温度恒定为870℃-890℃，保温时间为10min-70min，碳势降为0.6-0.8；之后加热炉温度降至825℃-845℃，保温时间为20min-50min，碳势保持在0.6-0.8；程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
B、压淬：将碳氮共渗后的工件立即送入淬火室进行淬火，然后采用分级淬火油淬火冷却方式，将工件放入分级淬火油中冷却至60℃-90℃，冷却时间为20min；
C、清洗：将步骤B沥油后的工件放入清洗机中进行清洗，清洗时间为31min；
D、回火：将步骤C清洗后的工件送入回火炉中进行回火，回火温度为160℃-200℃，回火时间为150min-210min；
E、抛丸防锈处理：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水2-4min后取出，完成热处理工艺。
2.根据权利要求1所述的一种节能复合型热处理工艺,其特征在于：步骤E中抛丸时采用的丸粒直径为0.5mm-1.2mm。
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