本发明属于金属热处理技术领域,涉及一种金属表面热处理方法,具体的说是涉及一种合金钢表面渗碳淬火方法。
背景技术:
合金钢是在纯铁中除了碳元素外加入其他的合金元素形成的钢材,根据添加元素的不同,并采取适当的加工工艺,可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
合金元素的添加对钢的热处理、钢的加热和冷却时相变、钢的晶粒度和淬透性、钢的力学性能和回火性能、钢的焊接性和被切削性以及钢的耐蚀性能方面均有较大的影响,但由于大型合金钢铸件在铸造过程中不可避免会有杂质参与到金属液体中,使其产生多种铸造缺陷,尤其是针对复杂结构铸件、曲面较多铸件、一次成型率要求较高的铸件、具备较高力学性能和冶金性能,这就造成了很大的技术难度,为了弥补在铸造过程中出现的多种缺陷,提高表面力学性能,通常在产品成型后对其采用相关的表面热处理,因此利用一种较为科学的表面热处理方法来弥补铸造缺陷显得尤为重要。
技术实现要素:
本发明针对现有合金钢在铸造过程中容易产生铸造缺陷,表面力学性能差、铸件成品率低、成本高等不足,提出一种合金钢表面渗碳淬火方法,可解决上述问题的不足,增加了合金钢的表面力学性能,可满足不同场合的使用需求。
本发明的技术方案:一种合金钢表面渗碳淬火方法,其特征在于,所述合金钢的组成为:si:0.2~1.5%、mg:0.75~1.32%、ni:0.68~1.88%、c:0.3~0.77%、cu:1.2~1.5%、mn:2.66~3.5%、zn:0.85%、cr:2.5~3.6%、pb:1.25~1.4%、zr:1.32~1.44%,余量为fe,将上述组分的合金熔炼后进行铸造,接着对其进行表面渗碳淬火热处理,所述热处理方法如下:
(1)第一阶段为均匀热化处理:将合金钢放入热处理加热装置中,由室温升温至1050℃~1350℃进行保温处理,保温时间为8h;
(2)第二阶段为渗碳工序:把热化后的合金钢保持在处理温度,在调整成所述合金钢表面的碳浓度小于acm线的渗碳氛围中进行渗碳处理,并且利用所述渗碳处理使作为碳扩散范围的扩散层的碳浓度在0.6wt%以下;
(3)第三阶为渗碳工序:把所述合金钢保持在处理温度,在调整成合金钢表面的碳浓度小于acm线的渗碳氛围中进行渗碳处理,并且利用所述渗碳处理使作为碳扩散范围的扩散层的碳浓度在0.6wt%以下;
(4)第四阶段为第一次淬火工序:在所述渗碳工序后,降温到规定的淬火温度进行淬火;
(5)第五阶段为保温工序:把一次淬火工序后的所述合金钢保持在1000℃以下而且比a3线或acm线高的温度;
(6)第六阶段为第二次淬火工序:二次淬火工序,在上述保温工序后进行淬火。
所述第一阶段均匀化热处理中,升温至1350℃进行保温处理,保温时间为10h。
所述第二阶段渗碳工序中,渗碳处理使作为碳扩散范围的扩散层的碳浓度为0.45wt%。
所述第五阶段保温工序中保温温度为960℃。
本发明的有益效果为:本发明提出的一种合金钢表面渗碳淬火方法,配方科学,制备原理清晰,与传统的合金钢加工热处理方法相比,本发明减少了合金钢的铸造缺陷,提高了表面力学性能、铸件成品率得到了提高、降低了制造成本,可满足不同场合的使用需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
一种合金钢表面渗碳淬火方法,合金钢的组成为:si:0.2%、mg:0.75%、ni:0.68%、c:0.3%、cu:1.2%、mn:2.66%、zn:0.85%、cr:2.5%、pb:1.25%、zr:1.32%,余量为fe,将上述组分的合金熔炼后进行铸造,接着对其进行表面渗碳淬火热处理。
实施例2
一种合金钢表面渗碳淬火方法,合金钢的组成为:si:1.5%、mg:1.32%、ni:1.88%、c:0.77%、cu:1.5%、mn:3.5%、zn:0.85%、cr:3.6%、pb:1.4%、zr:1.44%,余量为fe,将上述组分的合金熔炼后进行铸造,接着对其进行表面渗碳淬火热处理。
一种合金钢表面渗碳淬火方法的加工方法如下:
(1)第一阶段为均匀热化处理:将合金钢放入热处理加热装置中,由室温升温至1050℃~1350℃进行保温处理,保温时间为8h;
(2)第二阶段为渗碳工序:把热化后的合金钢保持在处理温度,在调整成所述合金钢表面的碳浓度小于acm线的渗碳氛围中进行渗碳处理,并且利用所述渗碳处理使作为碳扩散范围的扩散层的碳浓度在0.6wt%以下;
(3)第三阶为渗碳工序:把所述合金钢保持在处理温度,在调整成合金钢表面的碳浓度小于acm线的渗碳氛围中进行渗碳处理,并且利用所述渗碳处理使作为碳扩散范围的扩散层的碳浓度在0.6wt%以下;
(4)第四阶段为第一次淬火工序:在所述渗碳工序后,降温到规定的淬火温度进行淬火;
(5)第五阶段为保温工序:把一次淬火工序后的所述合金钢保持在1000℃以下而且比a3线或acm线高的温度;
(6)第六阶段为第二次淬火工序:二次淬火工序,在上述保温工序后进行淬火。
第一阶段均匀化热处理中,升温至1350℃进行保温处理,保温时间为10h;第二阶段渗碳工序中,渗碳处理使作为碳扩散范围的扩散层的碳浓度为0.45wt%;第五阶段保温工序中保温温度为960℃。