[发明专利]缝纫机齿轮渗碳层控制工艺

说明书

本发明涉及表面热处理工艺，具体说是一种缝纫机齿轮渗碳层控制工艺。由以下步骤组成：第一步升温，将工件置于渗碳介质中，设定渗碳层深、升温温度、碳势；第二步保温，升温至设定温度后保温9～12min；第三步强渗，保温后打开渗碳介质通道，调整碳势，温度不变进行强渗，所述强渗连续进行两次；第四步降温，强渗后保持碳势不变进行降温；第五步均温，降温后继续保持碳势不变，在降温设定温度下进行均温；第六步淬火，调整淬火碳势与强渗碳势一致，设定淬火温度、淬火油温、淬火时间。得到渗碳层厚度为0.1‑0.3mm，芯部硬度为26‑35HRC的缝纫机齿轮；工艺时间优化为1.5h左右，缩短热处理时间，节省成本。

技术领域

本发明涉及表面热处理工艺，具体说是一种缝纫机齿轮渗碳层控制工艺。

背景技术

渗碳就是把用低碳钢或者低碳合金钢制的工件置于富碳的活性介质中，加热到850～950℃保温数小时，使渗碳介质在工件表面上产生活性碳原子，经过表面吸收和扩散而渗入工件的表层，从而使表层的碳含量达到0.8%以上的热处理工艺。渗碳后再经过淬火和低温回火处理，借以提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，同时又能保持一定的强度和良好的韧性，使工件获得优良的综合机械性能。

渗碳淬火零件的常规检测项目有渗碳层深度（金相渗层、有效硬化层）、碳化物级别、马氏体级别、残余奥氏体级别、芯部组织和芯部硬度。其中缝纫机齿轮20CrMo材质要求渗碳层0.1-0.3mm/500HV判定，渗碳层为渗层渗碳，公差为±0.1mm。而目前设备渗碳层公差为±0.2mm，芯部硬度26-35HRC，采用箱式炉淬火，20CrMo材质芯部硬度最低只能达到35左右，无法满足要求。

发明内容

本发明在通过调整热处理工艺，进行两次强渗，通过时间控制产品性能，同时在淬火阶段保持与强渗阶段相同碳势，得到渗碳层厚度为0.1-0.3mm，芯部硬度为26-35HRC的缝纫机齿轮。

本发明为实现上述目的，提供一种缝纫机齿轮渗碳层控制工艺，由以下步骤组成：

第一步，升温，将工件置于790℃～810℃的渗碳介质中，设定渗碳层深为0.19～0.21mm，升温温度为870℃～890℃，碳势为0.20%；

第二步，保温，升温至设定温度后保温9～12min，碳势为0.20%；

第三步，强渗，保温后打开渗碳介质通道，调整碳势为0.58～0.62%，温度不变，进行强渗，所述强渗连续进行两次，每次持续28～32 min；

第四步，降温，强渗后保持碳势不变进行降温，降温至760℃～800℃；

第五步，均温，降温后继续保持碳势不变，在降温设定温度下进行9～12min的均温；

第六步，淬火，调整淬火碳势与强渗碳势一致，设定淬火温度为760℃～800℃，淬火油温为125℃～135℃，淬火时间为9～12min。

所述第一步升温步骤进一步优选为将工件置于800℃的渗碳介质中，设定渗碳层深为0.20mm，升温至880℃。

所述第二步保温步骤进一步优选为保温时间为10min。

所述第三步强渗步骤进一步优选为设定碳势为0.6%，每次持续时间为30min。

所述第四步降温步骤进一步优选为设定降温温度为780℃。

所述第五步均温步骤进一步优选为保持时间为10min。

所述第六步淬火步骤进一步优选为，设定碳势为0.6%，淬火温度为780℃，淬火油温为130℃，淬火时间为10min。

所述缝纫机齿轮渗碳层控制工艺进一步优选为碳势比率为0.20%C。

所述缝纫机齿轮的材料进一步优选为20CrMo材质。