[发明专利]一种提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺

权利要求书

1.一种提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于，步骤如下：

S1、井式炉共析点渗碳：将渗碳钢放入无马弗罐井式渗碳炉中，进行渗碳处理，渗碳温度950℃；

S2、V型等温平衡转变：渗碳后通过往W型中空加热棒内通入冷空气快速降低炉膛内渗碳钢温度，降温至主控热电偶600℃±20℃后关闭加热，保温5小时后出炉空冷；

S3、重新加热快速清除空气：将炉的膛炉温升至860℃，碳势为1.0％，然后将渗碳钢吊入炉膛内加热；

S4、初生奥氏体高浓度梯度快速渗碳：渗碳钢加热至760℃时通入甲醇，在800℃时，通入丙烷保持1h以快速建立0.7％碳势，在刚进入奥氏体化保温时，碳势设定值为1.0-1.1％，保持4～7h，以快速形成目标深度的过饱和碳化物层；

S5、奥氏体化共析碳势保温：高梯度快速渗碳后，保温碳势降低至渗碳钢共析点，保温3h；

S6、盐浴淬火高温水洗组织改性：渗碳钢通过170℃盐浴冷却，然后置于40℃温水中冷却；

S7、低温回火：根据渗碳钢合金成分含量，在160～230℃范围内低温回火。

2.根据权利要求1所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：步骤S1中，渗碳处理采用强渗+缓冲段+扩散段工艺，强渗、缓冲段以及扩散段的渗碳时间按照1:1:1进行。

3.根据权利要求2所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：渗碳硬化层为2mm时，强渗、缓冲段以及扩散段的渗碳时间均为6h。

4.根据权利要求2所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：渗碳硬化层为3mm时，强渗、缓冲段以及扩散段的渗碳时间均为15h。

5.根据权利要求2所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：渗碳硬化层为4mm时，强渗、缓冲段以及扩散段的渗碳时间均为23h。

6.根据权利要求2所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：强渗碳势为1.2-1.3％，缓冲段碳势为0.9-1.0％，扩散碳势值为渗碳钢的珠光体形成共析点。

7.根据权利要求1所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：步骤S2中，冷空气的通入速度为30m³/h，降温速率为80℃/h。

8.根据权利要求1所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：步骤S4中，甲醇的流速为0.5倍炉膛体积/h，甲烷的流速为3m³/h。

9.根据权利要求1所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：步骤S6中，盐浴的冷却时间为渗碳钢每100mm控制截面冷却20min，水浴冷却的时间为8min/每100mm控制截面。

10.根据权利要求1所述的提高渗碳钢耐磨性的表面改性工艺，其特征在于：至少可应用于18CrNiMo7-6、20CrMnMo、17NiCrMo6-4、20CrMnTi、20CrNi2Mo、20CrNiMo、20CrMo渗碳钢。