多次短时循环化学热处理法制造技术

技术编号:1810794 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是在化学热处理气氛中将工件快速加热到Ac-[3]以上高温,作短时间保温后,以适当方式冷却使发生珠光体转变,然后再次快速加热到Ac-[3]以O&上……,如此多次循环,直至获得要求的渗入深度的化学热处理法。本发明专利技术以缩短化学热处理时间为主要目的,皆有细化奥氏体晶粒的作用。这种方法主要适用于渗碳或碳氮共渗等化学热处理,可以使总的处理时间缩短到普通气体渗碳时间的10%以内。(*该技术在2009年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学热处理方法,适用于钢的渗碳、碳氮共渗等化学热处理。已有的化学热处理方法,一般不要求快速升温,待工件被加热到处理温度后,在该温度上作长期保温,直至获得要求的渗入深度为止。已有的化学热处理方法总处理时间很长,比如,为获得1.0毫米的渗碳层,通常需要约10小时的气体渗碳总时间。还有一种叫做相变超塑性渗碳的方法(如日本特许公报55-49153,铁基材料の浸碳方法)(1980.12.10),它要求将工件加热到A1或A3温度上下作温度循环,而同时要对工件施以机械负荷,使工件发生一定的塑性变形。这种方法需要特定的加荷装置,因而很难在生产中应用。本专利技术的目的在于提高扩散元素在钢中的渗入速度,缩短化学热处理时间,并皆有细化奥氏体晶粒等功效。本专利技术的构成是在化学热处理气氛中,至低从钢的Ac1温度起,以0.5C/秒-1000℃/S的加热速度,将待处理工件或工件的待处理部分加热到Ac3以上、1200℃以下的适当温度,并作0-15分钟保温后,以较快速度冷却到Ac1以下温度使完成珠光体转变,接着再以上述方式加热、保温、冷却,……如此多次循环,直至获得要求的渗入深度。适于本专利技术的化学热处理气氛,可以是渗碳或碳氮共渗气体,化学热处理盐浴,化学热处理膏剂、固体渗剂以及流态炉化学热处理浴。适于本专利技术的加热方法,可以是感应加热,交直流通电电阻加热,盐浴及流态粒子炉加热等。循环中的冷却可采用断电自冷或将工件从加热区取出冷却。各次的升温速度、保温时间,以及它们合成一套化学热处理工艺的组合方式,需要根据钢种、渗入的元素种类和处理要求而定。本专利技术的优点在于可以将渗碳或碳氮共渗等化学热处理的时间缩短到普通处理时间的十分之一以内,同时保证获得细小的奥氏体晶粒。比如,20号钢渗碳,35分钟深层1.5毫米,奥氏体晶粒度8-9级。实施例直径25mm、长150mm的20号钢轴,作通电加热膏剂渗碳,工艺为首先以约20℃/S加热到1100℃,保温6分,断电自冷到约500℃;接着作两次20℃/S加热到1000℃,保温6分,断电自冷到500℃的循环;再以20℃/S加热到1000℃,保温6分钟,断电自冷到500℃;最后以约10℃/S加热到900℃,保温2分钟后断电自冷到室温。循环5次,总处理时间约45分钟,获得的全渗层深度约1.8mm,其中过共折和共折组织总厚度约0.8mm,渗碳层和基体的奥氏体晶粒度都在9级左右。权利要求1.一种化学热处理的方法,其特征在于将待处理工件或其待处理部分以0.5℃/S-1000℃/S的速度加热到Ac3以上、1200℃以下温度,并作0-15分钟的保温后,将工件取出或停止加热,冷却到Ac1以下使完成珠光体转变,接着再用上述方式加热、保温、冷却,……如此多次循环,直至获得要求渗入深度2.按照权利要求1所述的化学热处理方法,其特征在于用流态粒子炉加热进行化学热处理。3.按照权利要求1所述的化学热处理方法其特征在于用感应加热装置进行加热作化学热处理。4.按照权利要求1所述的化学热处理方法,其特征在于用通用电阻加热进行化学热处理。5.按照权利要求1所述的化学热处理方法,其特征在于用化学热处理盐浴炉进行化学热处理。全文摘要本专利技术是在化学热处理气氛中将工件快速加热到Ac文档编号C23C8/00GK1045996SQ89101809公开日1990年10月10日 申请日期1989年4月1日 优先权日1989年4月1日专利技术者张克俭, 王润 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学热处理的方法,其特征在于:将待处理工件或其待处理部分以0.5℃/S-1000℃/S的速度加热到Ac↓[3]以上、1200℃以下温度,并作0-15分钟的保温后,将工件取出或停止加热,冷却到Ac↓[1]以下使完成珠光体转变,接着再用上述方式加热、保温、冷却,……如此多次循环,直至获得要求渗入深度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张克俭王润
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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