一种钢工件的热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112359178A(43)申请公布日2021.02.12(21)申请号202011142851.1C23C8/80(2006.01)(22)申请日2020.10.23C21D1/18(2006.01)C21D1/46(2006.01)(71)申请人长沙万钛工程机械有限公司地址410600湖南省长沙市宁乡经济技术开发区车站路(长沙百川超硬材料工具有限公司内)(72)发明人周斌杨跃飞唐汇德唐文虎贾立刚贺继光(74)专利代理机构长沙大珂知识产权代理事务所(普通合伙)43236代理人肖勇翔(51)Int.Cl.C21D1/28(2006.01)C23C8/22(2006.01)C23C8/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种钢工件的热处理工艺(57)摘要一种钢工件的热处理工艺，包括以下步骤：S1、正火处理：S11正火；S12空冷：将正火热处理后的钢工件从炉内取出，空冷至钢工件的表面温度降至600～650℃；S13保温处理：将钢工件回炉，使炉内温度上升；当炉内温度高于700℃时，重复上述S12；当炉内最终温度处于675℃～690℃，则执行S14；S14随炉冷却；S2、渗碳：S21强渗处理：将S1处理的工件转至渗碳炉内，升温至900～930℃强渗处理4.5～5.5h；S22扩散处理：待强渗处理结束后，保持渗碳炉的温度不变，降低工件碳势至预设扩散碳势后，开始扩散处理5.5～7h；S23均温处理；S24高温回火；S3、淬火；S4、低温回火。该钢工件的热处理工艺利用钢工件正火后自身余热进行保温处理，其能耗下降了约三分之一；且避免出现渗碳层剥落现象，工件质量好。CN112359178ACN112359178A权利要求书1/2页1.一种钢工件的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、正火处理：S11正火：将待加工钢工件送入电炉内加热至880±10℃，保温6～9小时；S12空冷：将正火热处理后的钢工件从炉内取出，空冷至钢工件的表面温度降至600～650℃；S13保温处理：将钢工件送入电炉内并关闭炉门，使钢工件芯部温度继续外散，钢工件利用自身余热保温，并使炉内温度上升；当炉内温度高于700℃时，重复上述S12；当炉内最终温度处于675℃～690℃，则执行S14；S14随炉冷却：钢工件在炉内随炉自然冷却；S2、渗碳：S21强渗处理：将S1处理的工件转至渗碳炉内，升温至900～930℃强渗处理4.5～5.5h；S22扩散处理：待强渗处理结束后，保持渗碳炉的温度不变，降低工件碳势至预设扩散碳势后，开始扩散处理5.5～7h；S23均温处理：将渗碳炉加热室降温至850±10℃，保温50min～75min，再将工件转移至渗碳炉前室缓冷2～2.5h后出炉空冷；S24高温回火：将空冷至50～70℃的工件送入回火炉，在680±10℃高温回火5～6h，然后，随炉冷却至580℃后出炉放入缓冷罐中缓冷；S3、淬火；S4、低温回火：将钢工件加热至180～200℃，保持4～5小时，取出空冷即可。2.如权利要求1所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，所述S14随炉冷却的具体操作为：钢工件在炉内随炉自然冷却至550℃以下，将钢工件从炉内取出并空冷至室温。3.如权利要求1或2所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，S12中，空冷至钢工件的表面温度降至640～650℃，所述钢工件的表面温度通过红外测温仪进行监测。4.如权利要求1或2所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，S11中电炉加热至正火温度的升温速度大于等于100℃/h。5.如权利要求1或2所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，S21之前，还需要对S1处理的钢工件进行预处理，具体操作为：将工件装入专用料架上，置入清洗炉，用85-90℃的清洗液清洗5-6分钟，将工件表面的油渍和灰尘清洗干净；清洗后的工件转至回火炉内，在温度410±10℃，保温30～45分钟进行烘干预热。6.如权利要求1或2所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，S21强渗处理的碳势为0.98～1.03，S22扩散处理的碳势为0.63～0.68。7.如权利要求1所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，S21强渗处理和S22扩散处理采用的渗碳剂为丙烷，采用甲醇作为稀释剂，通过调节丙烷和甲醇的通入渗碳炉的流速控制碳势水平，并利用红外线或氧探头检测碳势水平，利用热电偶控制温度。8.如权利要求1所述钢工件的热处理工艺，其特征在于，所述钢工件为钻具用钢，其材料为23CrNi3MoA；在S1之前，需要对待加工钢工件进行锻造处理；S1步骤后，还需要进行粗车、精车、钻孔、铣花键、去毛刺中的一种或几种工序的机加工处理；在S2之后、S3之前，还包括对钢工件进行去碳层和铣排渣槽的处理工序。2CN1