一種滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼合金的滲氮熱處理工藝，確切的說(shuō)是滲氮熱處理中的冷卻工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的滲氮鋼(如軸承保持架)在氮化工藝結(jié)束后冷卻過(guò)程是隨爐冷卻至180°C左右，在冷卻過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)較多呈脈狀分布的氮化物，如圖1所示的零件顯微組織圖。由于心部存在較多的脈狀分布的氮化物，易引起滲氮鋼的疲勞強(qiáng)度下降，同時(shí)增加了脆性，嚴(yán)重者導(dǎo)致斷裂等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明發(fā)明目的:為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種可有效避免脈狀氮化物析出的滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝，有效提高滲氮鋼的耐磨性，強(qiáng)度等機(jī)械性能，延長(zhǎng)零件使用壽命。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝，在零件滲氮熱處理之后，零件隨爐冷卻至在不低于450°C溫度下出爐，出爐后的零件快速放入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻。
[0005]優(yōu)選的，所述零件隨爐冷卻溫度至450°C?500°C下出爐。該步驟下有效避免產(chǎn)品表面產(chǎn)生過(guò)度的氧化。
[0006]本發(fā)明的有益效果為:零件氣體軟氮化通常在NH3和CO2氣氛下進(jìn)行，在一定的溫度下發(fā)生氣相反應(yīng)，產(chǎn)生的活性氮和碳原子吸附在鋼的表面，并向內(nèi)部擴(kuò)散，隨著碳、氮原子濃度分布的不同，在鋼的表面形成不同結(jié)構(gòu)的含氮化合物及擴(kuò)散層，零件在450°C以上溫度出爐，避免產(chǎn)生高溫氧化作用和有效控制脈狀氮化物的析出，之后快速進(jìn)入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻，由于零件心部為含氮的過(guò)飽和a-Fe固溶體，油冷卻有效避開了析出針狀γ相氮化物的區(qū)域，避免脈狀氮化物的析出，避免氮原子從a-Fe中析出。從而達(dá)到避免零件在隨爐冷卻后的表面和心部產(chǎn)生脈狀分布的氮化物，有效的提高零件的性能和使用壽命，經(jīng)試驗(yàn)失效件的比例由原來(lái)的30%下降為5%;而且其具有工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為現(xiàn)有滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝下零件顯微組織圖；
圖2為本發(fā)明滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝在零件隨爐冷卻至500°C條件下零件顯微組織圖；
圖3為本發(fā)明滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝在零件隨爐冷卻至450°C條件下零件顯微組織圖；
圖4為本發(fā)明滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝在零件隨爐冷卻至430°C條件下零件顯微組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0010]實(shí)施例1
將零件試樣置于NH3和C02氣氛下在井式爐內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的滲氮熱處理，在零件滲氮熱處理之后，零件隨爐冷卻至在500°C溫度下出爐，出爐后的零件快速放入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻。
[0011]如圖2所示，軟氮化熱處理后的試樣在金相觀察圖，心部無(wú)脈狀分布的氮化物組織。
[0012]實(shí)施例2
將零件試樣置于NH3和C02氣氛下在井式爐內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的滲氮熱處理，在零件滲氮熱處理之后，零件隨爐冷卻至在450°C溫度下出爐，出爐后的零件快速放入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻。
[0013]如圖3所示，軟氮化熱處理后的試樣在金相觀察圖，心部無(wú)脈狀分布的氮化物組織。
[0014]實(shí)施例3
將零件試樣置于NH3和C02氣氛下在井式爐內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的滲氮熱處理，在零件滲氮熱處理之后，零件隨爐冷卻至在430°C溫度下出爐，出爐后的零件快速放入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻。
[0015]如圖4所示，軟氮化熱處理后的試樣在金相觀察圖，心部存在脈狀分布的氮化物組織，但比傳統(tǒng)工藝下氮化物組織有所減少。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝，在零件滲氮熱處理之后，零件隨爐冷卻至在不低于450°C溫度下出爐，出爐后的零件快速放入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝，其特征在于:所述零件隨爐冷卻溫度至450°C?500°C下出爐。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種滲氮鋼氮化處理的冷卻工藝，在零件滲氮熱處理之后，零件隨爐冷卻至在不低于450℃溫度下出爐，出爐后的零件快速放入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻。上述工藝下，零件在450℃以上溫度出爐，避免產(chǎn)生高溫氧化作用和有效控制脈狀氮化物的析出，之后快速進(jìn)入油槽內(nèi)進(jìn)行油冷卻，油冷卻有效避免脈狀氮化物的析出，避免氮原子從a-Fe中析出，從而達(dá)到避免零件在隨爐冷卻后的表面和心部產(chǎn)生脈狀分布的氮化物，有效的提高零件的性能和使用壽命，經(jīng)試驗(yàn)失效件的比例由原來(lái)的30％下降為5％，而且具有工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C23C8/32, C23C8/80
【公開號(hào)】CN105586564
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510996075
【發(fā)明人】張文朝, 郭長(zhǎng)建
【申請(qǐng)人】上海人本集團(tuán)有限公司, 上海思博特軸承技術(shù)研發(fā)有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日