一种渗氮钢氮化处理的冷却工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢合金的渗氮热处理工艺，确切的说是渗氮热处理中的冷却工艺。
【背景技术】
[0002]普通的渗氮钢(如轴承保持架)在氮化工艺结束后冷却过程是随炉冷却至180°C左右，在冷却过程中经常出现较多呈脉状分布的氮化物，如图1所示的零件显微组织图。由于心部存在较多的脉状分布的氮化物，易引起渗氮钢的疲劳强度下降，同时增加了脆性，严重者导致断裂等问题。
【发明内容】
[0003]本发明发明目的:为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可有效避免脉状氮化物析出的渗氮钢氮化处理的冷却工艺，有效提高渗氮钢的耐磨性，强度等机械性能，延长零件使用寿命。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种渗氮钢氮化处理的冷却工艺，在零件渗氮热处理之后，零件随炉冷却至在不低于450°C温度下出炉，出炉后的零件快速放入油槽内进行油冷却。
[0005]优选的，所述零件随炉冷却温度至450°C?500°C下出炉。该步骤下有效避免产品表面产生过度的氧化。
[0006]本发明的有益效果为:零件气体软氮化通常在NH3和CO2气氛下进行，在一定的温度下发生气相反应，产生的活性氮和碳原子吸附在钢的表面，并向内部扩散，随着碳、氮原子浓度分布的不同，在钢的表面形成不同结构的含氮化合物及扩散层，零件在450°C以上温度出炉，避免产生高温氧化作用和有效控制脉状氮化物的析出，之后快速进入油槽内进行油冷却，由于零件心部为含氮的过饱和a-Fe固溶体，油冷却有效避开了析出针状γ相氮化物的区域，避免脉状氮化物的析出，避免氮原子从a-Fe中析出。从而达到避免零件在随炉冷却后的表面和心部产生脉状分布的氮化物，有效的提高零件的性能和使用寿命，经试验失效件的比例由原来的30%下降为5%;而且其具有工艺简单，易于实现，成本低廉的优点。
[0007]下面结合附图对本发明作进一步描述。
【附图说明】
[0008]图1为现有渗氮钢氮化处理的冷却工艺下零件显微组织图；
图2为本发明渗氮钢氮化处理的冷却工艺在零件随炉冷却至500°C条件下零件显微组织图；
图3为本发明渗氮钢氮化处理的冷却工艺在零件随炉冷却至450°C条件下零件显微组织图；
图4为本发明渗氮钢氮化处理的冷却工艺在零件随炉冷却至430°C条件下零件显微组织图。
【具体实施方式】
[0009]下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
[0010]实施例1
将零件试样置于NH3和C02气氛下在井式炉内进行常规的渗氮热处理，在零件渗氮热处理之后，零件随炉冷却至在500°C温度下出炉，出炉后的零件快速放入油槽内进行油冷却。
[0011]如图2所示，软氮化热处理后的试样在金相观察图，心部无脉状分布的氮化物组织。
[0012]实施例2
将零件试样置于NH3和C02气氛下在井式炉内进行常规的渗氮热处理，在零件渗氮热处理之后，零件随炉冷却至在450°C温度下出炉，出炉后的零件快速放入油槽内进行油冷却。
[0013]如图3所示，软氮化热处理后的试样在金相观察图，心部无脉状分布的氮化物组织。
[0014]实施例3
将零件试样置于NH3和C02气氛下在井式炉内进行常规的渗氮热处理，在零件渗氮热处理之后，零件随炉冷却至在430°C温度下出炉，出炉后的零件快速放入油槽内进行油冷却。
[0015]如图4所示，软氮化热处理后的试样在金相观察图，心部存在脉状分布的氮化物组织，但比传统工艺下氮化物组织有所减少。
【主权项】
1.一种渗氮钢氮化处理的冷却工艺，在零件渗氮热处理之后，零件随炉冷却至在不低于450°C温度下出炉，出炉后的零件快速放入油槽内进行油冷却。2.根据权利要求1所述渗氮钢氮化处理的冷却工艺，其特征在于:所述零件随炉冷却温度至450°C?500°C下出炉。
【专利摘要】本发明涉及一种渗氮钢氮化处理的冷却工艺，在零件渗氮热处理之后，零件随炉冷却至在不低于450℃温度下出炉，出炉后的零件快速放入油槽内进行油冷却。上述工艺下，零件在450℃以上温度出炉，避免产生高温氧化作用和有效控制脉状氮化物的析出，之后快速进入油槽内进行油冷却，油冷却有效避免脉状氮化物的析出，避免氮原子从a-Fe中析出，从而达到避免零件在随炉冷却后的表面和心部产生脉状分布的氮化物，有效的提高零件的性能和使用寿命，经试验失效件的比例由原来的30％下降为5％，而且具有工艺简单，易于实现，成本低廉的优点。
【IPC分类】C23C8/32, C23C8/80
【公开号】CN105586564
【申请号】CN201510996075
【发明人】张文朝, 郭长建
【申请人】上海人本集团有限公司, 上海思博特轴承技术研发有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月25日