一种不锈钢气体深层渗碳方法
【专利摘要】本发明公开了一种不锈钢气体深层渗碳方法，其特征在于：采用1Cr17Ni2不锈钢材料制作零件，将零件清洗，去除钝化膜后；将零件装入加入渗碳剂甲苯以及催渗剂氨气的井式渗碳炉中，分为三个阶段进行渗碳处理，渗碳结束后，对零件进行油冷。本发明的渗碳工艺，渗碳温度低，渗层深度能达到0.75mm以上，渗碳后的钢件表面无裂纹，零件淬火后渗碳层硬度能达到63HRC以上。
【专利说明】[0001] 一种不锈钢气体深层渗碳方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种不锈钢气体深层渗碳方法，属于不锈钢渗碳工艺【技术领域】。
[0003]
【背景技术】
[0004] 渗碳工艺广泛应用于钢铁材料，它是在钢铁材料表面渗入碳原子，提高钢铁材料 表层的碳含量，从而提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度的一种化学热处理方法，这种处 理方法通常运用在低碳钢及低合金钢零件中。而lCrl7Ni2材料属于马氏体不锈钢，该材料 含铬量高，并含有镍，零件表面极易形成一层致密的钝化膜，并且在渗碳过程中铬与碳强力 结合，减缓了碳在奥氏体的扩散，而且渗层深度较深的话，其渗碳的温度要求较高及渗碳时 间要求较长。另外，lCrl7Ni2材料淬透性较好，奥氏体化温度较高（980-1030°C )，在渗碳后 的冷却过程中产生的应力较大，容易产生裂纹。因此对于lCrl7Ni2材料的渗碳工艺，国内 研究较少。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于，提供一种lCrl7Ni2材料不锈钢气体深层渗碳方法。渗碳温度 低，渗碳后的材料表面无裂纹。
[0007] 本发明的技术方案。不锈钢气体深层渗碳方法，包括下述步骤， a、 采用lCrl7Ni2不锈钢材料制作零件，将零件清洗，再去除零件表面的钝化膜； b、 将井式渗碳炉升温至870-890°C，加入渗碳剂甲苯以及催渗剂氨气，甲苯供给量 30-40滴/分钟(每200滴甲苯相当于5. 5-6. 5mL)，氨气供给量5-6. 5升/分钟，供给时间 为0. 5-1. 5小时； c、 将零件装入井式渗碳炉中，仅供氨气，氨气供给量7. 5-8. 5升/分钟，当渗碳炉炉温 达到870-890°C后，进行渗碳： 第一阶段：炉温870-890°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5-6. 5升/分钟； 第二阶段：炉温870-890°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5-6. 5升/分钟，甲苯供给量 20-30滴/分钟； 第三阶段：炉温900_920°C，保温30-45小时，氨气供给量5-6. 5升/分钟，甲苯供给量 70-80滴/分钟； 渗碳结束后，对零件进行油冷。
[0008] 上述的不锈钢气体深层渗碳方法，包括下述步骤， a、 采用lCrl7Ni2不锈钢材料制作零件，将零件清洗，再去除零件表面的钝化膜； b、 将井式渗碳炉升温至880°C，加入渗碳剂甲苯以及催渗剂氨气，甲苯供给量30-40滴 /分钟，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟，供给时间为0. 5-1. 5小时； c、将零件装入井式渗碳炉中，仅供氨气，氨气供给量7. 5-8. 5升/分钟，当渗碳炉炉温 达到880°C后，进行渗碳： 第一阶段：炉温880°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟； 第二阶段：炉温880°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟，甲苯供给量 20-30滴/分钟； 第三阶段：炉温910°C，保温30-45小时，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟，甲苯供给量 70-80滴/分钟； 渗碳结束后，对零件进行油冷。
[0009] 本发明的lCrl7Ni2不锈钢材料渗碳工艺，渗碳温度低，渗层深度能达到0. 75mm 以上，渗碳后的钢件表面无裂纹，零件淬火后渗碳层硬度能达到63HRC以上，有效的解决了 lCrl7Ni2不锈钢材料渗碳工艺的难点。同现有渗碳工艺相比，本发明的方法特点在于降低 渗碳温度使冷却过程中产生的热应力减小，采用油冷加快冷却速度，减少冷却过程中组织 转变产生的应力，避免裂纹的产生。渗碳温度选择在900-920°C最好，渗碳温度过低渗速较 慢，导致渗碳保温时间过长，渗碳温度过高冷却过程中产生的热应力较大易产生裂纹（当渗 碳温度大于940°C时渗碳裂纹产生的概率大大增加)。
[0010] 申请人:对本发明的渗碳工艺进行了一系列试验，试验参数及效果如下： 实验一 渗碳工艺，工艺参数如下表1所示： 表1实验一渗碳工艺参数
【权利要求】
1. 一种不锈钢气体深层渗碳方法，其特征在于：包括下述步骤， a、 采用lCrl7Ni2不锈钢材料制作零件，将零件清洗，再去除零件表面的钝化膜； b、 将井式渗碳炉升温至870-890°C，加入渗碳剂甲苯以及催渗剂氨气，甲苯供给量 30-40滴/分钟，氨气供给量5-6. 5升/分钟，供给时间为0. 5-1. 5小时； c、 将零件装入井式渗碳炉中，仅供氨气，氨气供给量7. 5-8. 5升/分钟，当渗碳炉炉温 达到870-890°C后，进行渗碳： 第一阶段：炉温870-890°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5-6. 5升/分钟； 第二阶段：炉温870-890°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5-6. 5升/分钟，甲苯供给量 20-30滴/分钟； 第三阶段：炉温900_920°C，保温30-45小时，氨气供给量5-6. 5升/分钟，甲苯供给量 70-80滴/分钟； 渗碳结束后，对零件进行油冷。
2. 根据权利要求1所述的不锈钢气体深层渗碳方法，其特征在于：包括下述步骤， a、 采用lCrl7Ni2不锈钢材料制作零件，将零件清洗，再去除零件表面的钝化膜； b、 将井式渗碳炉升温至880°C，加入渗碳剂甲苯以及催渗剂氨气，甲苯供给量30-40滴 /分钟，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟，供给时间为0. 5-1. 5小时； c、 将零件装入井式渗碳炉中，仅供氨气，氨气供给量7. 5-8. 5升/分钟，当渗碳炉炉温 达到880°C后，进行渗碳： 第一阶段：炉温880°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟； 第二阶段：炉温880°C，保温0. 5-1小时，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟，甲苯供给量 20-30滴/分钟； 第三阶段：炉温910°C，保温30-45小时，氨气供给量5. 5-6. 0升/分钟，甲苯供给量 70-80滴/分钟； 渗碳结束后，对零件进行油冷。
【文档编号】C23C8/22GK104099558SQ201310129244
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月15日 优先权日:2013年4月15日
【发明者】李念平 申请人:贵州红林机械有限公司