[发明专利]一种解决碳氮共渗质量不合格的方法

说明书

本发明公开了一种解决碳氮共渗质量不合格的方法，包括以下步骤：清洗、碳氮共渗热处理、回火、淬火、二次回火，其特征在于，在碳氮共渗前进行预处理工艺，所述预处理工艺的具体步骤为：将清洗后的待处理工件在900～930℃的温度下预处理0.5～1.5h，在进行预处理工艺时，全程采用氮气保护。其具有能有效解决待处理工件的软点及渗层不均匀的问题的优点。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，更具体地说，它涉及一种解决碳氮共渗质量不合格的方法。

背景技术

渗碳是为了增加钢件表层的碳含量和一定的碳浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入表层的化学热处理工艺，渗碳后淬火回火，能使零件表面硬度提高、耐磨，提高心部韧性。碳氮共渗是向工件表层渗入碳和氮，并以渗氮为主的热处理工艺，渗层硬度较低，脆性较小，主要优点工件变形小，不受钢种限制，但碳氮共渗的渗层较薄，不宜承受重载荷。

合金钢材料制成的轴承套圈解决碳氮共渗质量不合格时一般的工艺流程包括：清洗、碳氮共渗、低温回火、淬火、低温回火等步骤，但是产品在炉内进行碳氮共渗时，表面出现软点，表面碳浓度、氮浓度较低的情况，具体表现为同炉产品出现部分产品合格，部分产品不合格；同一件产品部分表面合格，部分表面不合格的质量问题。

为解决上述问题，在碳氮共渗前采取一系列预处理试验，例如预处理工艺包括：430～480℃预氧化1～2h；500～550℃预氧化0.5～1.5h；酸洗；喷砂等，但是，仍不能解决上述问题。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：碳氮共渗时表面出现软点、渗层不均匀。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种解决碳氮共渗质量不合格的方法，其具有能有效解决待处理工件出现软点及渗层不均匀的问题的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种解决碳氮共渗质量不合格的方法，包括以下步骤：清洗、碳氮共渗热处理、回火、淬火、二次回火，在碳氮共渗前进行预处理工艺，所述预处理工艺的具体步骤为：在900～930℃的温度下预处理0.5～1.5h，在进行预处理工艺时，全程采用氮气保护。

通过采用上述技术方案，由于在碳氮共渗热处理之前采用了预处理工艺，在氮气作为保护气氛下使用奥氏体化温度使产品表面活化，达到奥氏体状态，保温一段时间在进入碳氮共渗气氛进行碳氮共渗，能有效解决工件软点及渗层不均匀的问题。工件预热时在氮气作为保护气氛下加热，工件的表面不会形成氧化层，也不会加剧工件的内氧化深度，一定程度上可提高工件的质量。

本发明名中，轴承套圈在进行碳氮共渗热处理时，待加工的工件(轴承)是在箱式多用炉内进行碳氮共渗，此时，工件进炉前采用氮气置换炉内气氛；工件进入前室，采用高压氮气充分置换前室内的空气，防止工件进入后室时空气随着进入后室内；工件进入后室后在900～930℃的温度下保温一定时间，期间一直用氮气保护，最后使温度降至840～860℃，然后进入碳氮共渗热处理步骤。

进一步地，所述预处理工艺的具体步骤为：先将清洗后的待处理工件在910～920℃的温度下预处理0.5～1.5h。

通过采用上述技术方案，在对工件进行预处理时，严格把控预处理温度，可以减少工件表面出现软点的概率，提高工件表面的碳浓度和氮浓度，降低同炉工件出现质量不均匀的概率。在生产中要注意，不同材料的预处理的温度不一样，可以根据材料的特性对温度进行微调，保温时间也可根据工件的大小和壁厚做相应的调整。

进一步地，使产品在900～930℃继续保持0.5～1.5h，并且将温度降至840～860℃。

通过采用上述技术方案，在预处理工艺后，产品在900～930℃继续保持0.5～1.5h，并且将温度降至840～860℃，在进行碳氮共渗热处理，对预处理的工件进行一定的保温巩固，可在一定程度上减少同炉内各工件之间的质量差距。