CN109609891B - 一种bg801材料金相组织渗碳控制方法 - Google Patents

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    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/20—Carburising
    • C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces

Abstract

本发明属于金属热处理技术领域，涉及一种BG801材料金相组织渗碳控制方法。本发明BG801材料金相组织渗碳控制方法对渗碳表面吹砂处理后，采用脉冲强渗方式对渗碳表面进行多次循环渗碳，其中，每个脉冲过程为先抽真空，再通入乙炔，然后，再抽真空，再通入氮气，每个脉冲中，脉冲扩散时间/脉冲强渗时间≥100。本发明BG801材料金相组织渗碳控制方法通过对BG801材料渗碳工艺参数的优化，特别是对强渗时间的严格控制，从而能够保证BG801渗碳渗层深度满足要求的同时，可以有效避免金相组织不出现魏氏一次碳化物针状组织，使得BG801材料渗碳后符合设计要求。

Description

一种BG801材料金相组织渗碳控制方法
技术领域
本发明属于金属热处理技术领域，涉及一种BG801材料金相组织渗碳控制方法。
背景技术
BG801属于超高合金钢，合金化成分高达30wt.％以上，含有Cr、Mo大量的强碳化物形成元素，具有优异的高温红硬性，由于该材料的渗碳温度较高，渗碳难度极大，目前只能采用低压真空渗碳工艺进行表面强化处理。
然而现有技术对该材料钢进行低压真空渗碳工艺处理后，会出现大量的一次特殊碳化物M7C3以魏氏组织析出，造成金相组织严重不合格，无法满足设计工艺要求。
发明内容
本发明的目的是：提供一种操作简单、且能够有效满足工艺要求的BG801材料金相组织渗碳控制方法。
本发明的技术解决方案为：一种BG801材料金相组织渗碳控制方法，其对渗碳表面吹砂处理后，采用脉冲强渗方式对渗碳表面进行多次循环渗碳，其中，每个脉冲过程为先抽真空，再通入乙炔，然后，再抽真空，再通入氮气，每个脉冲中，脉冲扩散时间/脉冲强渗时间≥10。
通入乙炔进行强渗的时间≤60s。
每个脉冲强渗后，通入氮气的扩散时间范围为5～600min。
后一个脉冲工艺时间≥前一个脉冲工艺时间。
脉冲次数不少于7个。
各脉冲中的乙炔流量为：1000～2000L/h，炉压7～13mbar。
渗碳渗层为0.7～1.7mm。
本发明的技术效果是：本发明BG801材料金相组织渗碳控制方法通过对BG801材料渗碳工艺参数的优化，特别是对强渗时间的严格控制，从而能够保证BG801渗碳渗层深度满足要求的同时，可以有效避免金相组织不出现魏氏一次碳化物针状组织，使得BG801材料渗碳后符合设计要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
本发明CSS-42L材料低压真空渗碳方法对渗碳表面吹砂处理后，采用脉冲强渗方式对渗碳表面进行多次循环渗碳。其中，每个脉冲过程为先抽真空，再通入乙炔，然后，再抽真空，再通入氮气，通入乙炔进行强渗的时间≤60s，可有效防止碳原子在渗层组织中出现饱和度过高的情况。每个脉冲强渗后，通入氮气的扩散时间范围为5～600min，即保证每个脉冲中，脉冲扩散时间/脉冲强渗时间≥100，可使渗层组织中的碳原子进一步向心部组织扩散。本发明方法通过脉冲强渗时间的严格控制，避免渗层组织中碳浓度超高，防止一次碳化物M7C3按照特定的金属学位相关系以细长针状魏氏组织析出。同时，后一个脉冲工艺时间≥前一个脉冲工艺时间，以使碳原子进一步向心部扩散，保证渗层组织硬化层梯度稳定。并且，本发明方法脉冲循环渗碳次数不小于7次，在保证足够渗碳深度的同时，使渗层组织硬化层梯度趋于合理。
实施例：
BG801材料渗碳层深度要求0.70～0.90mm，渗碳工艺温度980℃，乙炔供应量为1200L/h，脉冲扩散阶段可以供给N2，供给N2时的流量为1500L/h，脉冲参数的调整工艺制度见下表1所示。
表1低压真空渗碳脉冲参数表
Figure BDA0001893126560000021
执行该工艺后，1060℃淬火+-70℃冰冷+500℃时效+-190℃深冷+500℃二次时效后，显微硬度至维氏硬度HV580的渗层深度为0.89mm，金相组织中不存在以魏氏组织析出的一次碳化物，满足了设计要求。

Claims (3)

1.一种BG801材料金相组织渗碳控制方法，其特征在于，对渗碳表面吹砂处理后，采用脉冲强渗方式对渗碳表面进行多次循环渗碳，其中，每个脉冲过程为先抽真空，再通入乙炔，然后，再抽真空，再通入氮气，每个脉冲中，脉冲扩散时间/脉冲强渗时间≥100；
通入乙炔进行强渗的时间≤60s；
每个脉冲强渗后，通入氮气的扩散时间范围为5～600min；
后一个脉冲工艺时间≥前一个脉冲工艺时间；
脉冲次数不少于7个。
2.根据权利要求1所述的BG801材料金相组织渗碳控制方法，其特征在于，各脉冲中的乙炔流量为：1000～2000L/h，炉压7～13mbar。
3.根据权利要求1所述的BG801材料金相组织渗碳控制方法，其特征在于，渗碳渗层为0.7～1.7mm。
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