[发明专利]一种马氏体不锈钢固体硼碳复合渗的方法

说明书

本发明属于化学热处理领域，具体涉及一种马氏体不锈钢饲料模固体硼碳复合渗方法；步骤为：首先对马氏体不锈钢试样进行清洗、打磨抛光处理；然后在容器底部铺上渗碳剂，放入马氏体不锈钢试样，再加入渗碳剂进行包裹；对容器密封后进行加热，保温后，再经冷却得到渗碳试样；在容器底部铺上渗硼剂，放入渗碳试样，再加入渗硼剂进行包裹，密封后，进行加热，保温后，再经冷却得到硼碳复合渗试样；在试样表面涂覆高温抗氧化涂料，经加热、冷却、低温回火后得到硼碳复合渗的马氏体不锈钢试样；本发明可以有效弥补硼化层和基体之间硬度梯度变化过大的缺点，提高材料的整体的性能和使用寿命。

技术领域

本发明属于化学热处理技术领域，具体涉及一种马氏体不锈钢饲料模固体硼碳复合渗方法。

背景技术

饲料大多为有机物在大气环境中会对压盘和其他零部件有一定的腐蚀作用，生成的锈蚀氧化物掺杂在饲料中影响饲料的质量。所以，要求饲料模具表面具有良好耐磨性芯部良好塑韧性的同时还要有一定的抵抗腐蚀的能力。根据其服役条件，目前国内很多生产企业选用马氏体不锈钢做饲料模具；其中马氏体不锈钢可以实现淬火强化，所以是目前不锈钢中普遍应用的一类不锈钢，

有文献公开了将马氏体不锈钢制品置于真空炉，在乙炔气氛中高温进行真空脉冲渗碳；然后再用渗后热处理的方法细化晶粒，减轻或消除部份网状碳化物，使碳化物级别合格，其对设备要求较高，操作复杂且采用真空脉冲和乙炔，生产成本较高。

还有文献公开了关于马氏体不锈钢的渗硼处理，其渗硼的具体工艺为：将叶片置于填充着固体颗粒状渗硼剂的容器中，并送入热处理炉中，加热至700℃后，再以每小时100℃的速度继续加热；将炉温加热至950～1050℃，保温5～12小时；再将炉温升至1100～1170℃，保温0.5～3小时；以每小时50～100℃速度缓慢冷却，至400℃以下出炉；在空气中冷却至室温；被处理工件在渗硼处理冷却至室温后的8小时之内，再进入炉内加热至650℃～750℃，保温2～6小时，空冷至室温；此工艺分为三段式加热，步骤复杂，而且时间较长。

由上述可以看出，渗碳具有很好的渗层深度和硬度梯度能显著提高材料表面的硬度，但对饲料模具而言硬度及耐磨性仍显不足；渗硼虽然具有极高的表面硬度和耐磨性，但渗层太薄。目前还未有采用固体硼碳复合渗的方法，用以提高马氏体不锈钢表面的耐磨性的研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种马氏体不锈钢固体硼碳复合渗方法，采用固体渗硼剂和固体渗碳剂分步骤复合渗，结合二者的优势，即渗碳层合理的硬度梯度和渗硼层的高硬度，从而提高零件的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种马氏体不锈钢固体硼碳复合渗方法，其包括如下步骤：

(1)马氏体不锈钢试样预处理：取马氏体不锈钢进行清洗、清洗后对其表面进行打磨抛光处理，得到预处理后的马氏体不锈钢试样；

(2)渗碳处理：首先在容器底部铺上渗碳剂，然后放入步骤(1)中预处理后的马氏体不锈钢试样，再加入渗碳剂，将预处理后的马氏体不锈钢试样包裹在渗碳剂内，然后对容器进行密封，密封后进行加热，保温一段时间后，冷却至室温，再取出密闭容器内的产物，即为渗碳试样；

(3)渗硼处理：首先在容器底部铺上渗硼剂，然后放入步骤(2)中的渗碳试样，再加入渗硼剂，将渗碳试样包裹在渗硼剂内，然后对容器进行密封，密封后，进行加热，保温一段时间后，冷却至室温，再取出密闭容器内的产物，即为硼碳复合渗试样；

(4)热处理：在步骤(3)得到的硼碳复合渗试样表面多次涂覆高温抗氧化涂料，加热保温后，放入油中进行冷却，最后进行低温回火，维持一定时间后得到硼碳复合渗的马氏体不锈钢试样。

进一步地，步骤(1)中所述马氏体不锈钢具体为12Cr13马氏体不锈钢。