CN110863092A - 一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法 - Google Patents

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孔德权
杨屹
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Abstract

本发明提供一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，零件内腔涂刷热处理保护涂料；去应力回火；零件内腔底部接通气管；外表面涂热处理保护涂料；用通气管向内腔充氩气保护；预热；等温淬火；回火。本发明满足了大型复杂曲面封闭内腔零件热处理时氧化、脱碳及热处理变形要求，与真空热处理工艺相比，具有生产成本低、效率高、热处理变形小等优点。

Description

一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体涉及复杂曲面封闭内腔零件的热处理方法。
背景技术
工件热处理过程中，最常见的缺陷为氧化、脱碳和热处理变形。
氧化是钢表面铁与加热介质中的氧、氧化性气体、氧化性杂质相互作用形成氧化铁的过程。钢的氧化是化学反应，在钢的表面出现一层氧化膜之后，氧化的速度主要取决于氧和铁原子通过氧化膜的扩散速度。随着加热温度的升高，原子扩散速度增大，钢的氧化速度便急剧地增大，特别是在570℃以上，所形成的氧化膜是以FeO为主，它是不致密的，结构疏松，因此，氧原于很容易透过已形成的表面氧化膜，继续与铁发生氧化反应。所以当氧化膜中出现FeO时，钢的氧化速度大大加快，氧化层逐渐增厚。在570℃以下氧化膜则由比较致密的Fe304所构成，由于处于工件表面的这种氧化膜结构致密，与基体结合牢固，氧原子难以继续渗入，故氧化的速度比较缓慢。由于氧化铁皮的形成，使工件的尺寸减小，表面光洁度降低，还会严重地影响到淬火时的冷却速度，致使工件表面产生软点和硬度不足。
脱碳是钢表层中的碳被氧化，使钢的表层含碳量降低，钢的加热温度越高，且钢的含碳量越多(特别是有高含量的硅、相、铝等元素时)，钢便越容易脱碳。由于碳的扩散速度较快，所以钢的脱碳速度总是大于其氧化速度，在钢的氧化层下面，通常总是存在着一定厚度的脱碳层。由于脱碳使钢的表层碳含量下降．从而导致钢件淬火后表层硬度不足，疲劳强度下降，而且常使钢在淬火时，容易形成表面裂纹。
热处理变形是指工件在加热、冷却过程中，由于组织应力、热应力的影响导致工件产生的一定的变形，也是热处理无法避免的缺陷之一。
为了防止氧化、脱碳和控制热处理变形，根据工件的技术要求，常采用保护气氛热处理和真空热处理生产，但经过实际热处理生产，以上热处理工艺方法均无法同时满足该类大型复杂曲面封闭内腔零件热处理质量控制要求。
发明内容
本发明提供一种热处理工艺方法，目的是控制大型超高强度钢复杂曲面封闭内腔零件热处理时氧化、脱碳及热处理变形。
为实现上述目的，本发明的采用的技术方案为：
一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，
1)零件内腔涂刷热处理保护涂料；
2)去应力回火；
3)零件内腔底部接通气管；
4)外表面涂热处理保护涂料；
5)用通气管向内腔充氩气保护；
6)预热；
7)等温淬火；
8)回火。
所述去应力回火：加热到680℃，保温100-120分钟，空冷。
所述预热：加热到650℃，保温100-120分钟。
所述等温淬火：在900℃电炉中，保温100-120分钟，再转入180-220℃的硝盐槽中冷却60分钟进行等温淬火。
所述回火，加热到250-300℃回火，保温180分钟，空冷。
本发明的有益效果是：
本发明满足了大型复杂曲面封闭内腔零件热处理时氧化、脱碳及热处理变形要求，与真空热处理工艺相比，具有生产成本低、效率高、热处理变形小等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，步骤为：
零件检查：对零件尺寸、内外表面质量进行检查。
刷涂料：上、下内腔涂涂热处理保护涂料。
焊接：对上、下部件焊接，底端焊接Φ10×1.0mm通气管，焊接后120分钟内进行步骤5）。
充气保护：利用Φ10×1.0mm通气管向内腔充入高纯氩气。
去应力回火：加热到680℃，保温100-120分钟，空冷。
淬火：加热到650℃，保温100-120分钟，转炉到900℃电炉中，再保温100-120分钟，再转入180-220℃的硝盐槽中冷却60分钟进行等温淬火。
冷却：30-60℃的水中进行冷却。
清洗:在＞60℃的水中清洗60分钟，空冷并晾干。
回火：加热到250-300℃回火，保温180分钟，空冷。
检验：检验硬度、变形量和脱碳控制要求。

Claims (5)

1.一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，其特征在于，步骤为：
零件内腔涂刷热处理保护涂料；
去应力回火；
零件内腔底部接通气管；
外表面涂热处理保护涂料；
用通气管向内腔充氩气保护；
预热；
等温淬火；
回火。
2.根据权利要求1一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，其特征在于，所述去应力回火：加热到680℃，保温100-120分钟，空冷。
3.根据权利要求1一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，其特征在于，所述预热：加热到650℃，保温100-120分钟。
4.根据权利要求1一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，其特征在于，所述等温淬火：在900℃电炉中，保温100-120分钟，再转入180-220℃的硝盐槽中冷却60分钟进行等温淬火。
5.根据权利要求1一种复杂曲面封闭内腔零件热处理工艺方法，其特征在于，所述回火，加热到250-300℃回火，保温180分钟，空冷。
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