专利名称：齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及热处理技术领域，尤其是一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺。
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，而心部韧性好。碳氮共渗是向工件表层渗入氮和碳，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。 传统的渗碳工艺是在920_930°C内进行强渗，碳势I. 2% CP，保温7_9小时，然后进行扩散温度920-930°C，碳势O. 8% CP,保温5_7小时，之后冷却至淬火温度进行淬火。工艺时间长，效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中之不足，提供一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺，采用高温变碳势法提高生产效率，。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺，其步骤如下(I) 一次强渗首先在渗碳炉内对零件进行渗碳的强渗，维持炉温在940_950°C范围，保温时间为240±10min，网带炉内的碳势在I. 30 1.35% CP内；(2) 一次扩散然后在渗碳炉内对零件进行渗碳的扩散，维持炉温在940-950°C范围，保温180±10min，网带炉内的碳势降至O. 7 O. 8% CP ;(3) 二次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温120 300min，网带炉内的碳势升至 I. 15 I. 20% CP ；(4) 二次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温120 180min，网带炉内的碳势降至 O. 7 O. 8% CP ；(5)三次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势升至 I. 15 I. 20% CP ；(6)三次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势降至 O. 7 O. 8% CP ;(7)降温零件随炉降温至840±10°C，并保持60±10min，降温过程中维持炉内的碳势在O. 7 O. 8% CP;(8)淬火将零件在840±10°C进行油淬，淬火油的温度70±10°C ；(9)清洗去除零部件表面油溃，清洗液温度控制在50±10°C ；(10)回火进行低温回火，回火温度180-200°C，时间300±60min ；
(11)取出零部件，出炉空冷。本发明的有益效果是，本发明的齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺采用高温变碳势法，在同样材料、零件尺寸和渗层深度的情况下可缩短20-30%的工艺时间，效率提高；尤其适合 17CrNiMo6、20Cr2Ni4、20CrNi2Mo、20Cr2MnMo、12CrNi3 等材料制成的齿轮零件；通过此工艺生产的零件晶相组织更细。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I是本发明的齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的实施例一工艺简图；图2是本发明的齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的实施例二工艺简图；图3是本发明的齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的实施例三工艺简具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。实施例一如图I所示，本发明的一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的实施例一，步骤如下(I) 一次强渗首先在渗碳炉内对零件进行渗碳的强渗，维持炉温在940_950°C范围，保温时间为240±10min，网带炉内的碳势在1.30% CP内；(2) 一次扩散然后在渗碳炉内对零件进行渗碳的扩散，维持炉温在940-950°C范围，保温180±10min，网带炉内的碳势降至O. 7% CP ;(3) 二次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温120min，网带炉内的碳势升至I. 15% CP ；(4) 二次扩散维持炉温在920_930°C范围，保温120min，网带炉内的碳势降至
0.7% CP ；(5)三次强渗维持炉温在920_930°C范围，保温60min，网带炉内的碳势升至
1.15% CP ；(6)三次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温60min，网带炉内的碳势降至O. 7% CP ；(7)降温零件随炉降温至840±10°C，并保持60±10min，降温过程中维持炉内的碳势在O. 7% CP ；(8)淬火将零件在840± 10°C进行油淬，淬火油的温度70± 10°C ；(9)清洗去除零部件表面油溃，清洗液温度控制在50±10°C ；(10)回火进行低温回火，回火温度180_200°C，时间300±60min ；(11)取出零部件，出炉空冷。
按此工艺参数完成的零件，经测量，渗层深度为2. 2_。强渗和淬火的工艺时间为840min左右。步骤(8)至(11)是常规的工艺，并不是本发明的改进点，用其他参数，对其渗碳效果影响不大。强渗和扩散时的温度维持在940-950°C范围即可，因温度在控制时是个动态平衡值，且过程检测时也会导致温度的波动，其他温度亦是如此，对零件的影响不是很大。实施例二 如图2所示，本发明的一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的实施例二，步骤如下与实施例一的区别特征在于(I) 一次强渗首先在渗碳炉内对零件进行渗碳的强渗，维持炉温在940_950°C范围，保温时间为240±10min，网带炉内的碳势在1.30% CP内； (2) 一次扩散然后在渗碳炉内对零件进行渗碳的扩散，维持炉温在940-950°C范围，保温180±10min，网带炉内的碳势降至O. 75% CP ；(3) 二次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温120 300min，网带炉内的碳势升至 I. 20% CP ；(4) 二次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温120 180min，网带炉内的碳势降至 O. 75% CP ；(5)三次强渗维持炉温在920_930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势升至 I. 20% CP ；(6)三次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势降至 O. 75% CP ；(7)降温零件随炉降温至840±10°C，并保持60±10min，降温过程中维持炉内的碳势在O. 75% CP0按此工艺参数完成的零件，经测量，渗层深度为2. 5_。强渗和淬火的工艺时间为1020min左右。步骤(8)至(11)是常规的工艺，并不是本发明的改进点，用其他参数，对其渗碳效果影响不大。强渗和扩散时的温度维持在940-950°C范围即可，因温度在控制时是个动态平衡值，且过程检测时也会导致温度的波动，其他温度亦是如此，对零件的影响不是很大。实施例三如图3所示，本发明的一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺的实施例三，步骤如下与实施例一的区别特征在于(I) 一次强渗首先在渗碳炉内对零件进行渗碳的强渗，维持炉温在940_950°C范围，保温时间为240±10min，网带炉内的碳势在I. 35% CP内；(2) 一次扩散然后在渗碳炉内对零件进行渗碳的扩散，维持炉温在940-950°C范围，保温180 ± IOmin,网带炉内的碳势降至O. 8% CP ;(3) 二次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温120 300min，网带炉内的碳势升至 I. 20% CP ；(4) 二次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温120 180min，网带炉内的碳势降至 O. 8% CP ；(5)三次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势升至 I. 20% CP ；(6)三次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势降至 O. 8% CP ；(7)降温零件随炉降温至840±10°C，并保持60±10min，降温过程中维持炉内的碳势在00.8% CP。按此工艺参数完成的零件，经测量，渗层深度为2. 7_。强渗和淬火的工艺时间为1240min左右。步骤(8)至(11)是常规的工艺，并不是本发明的改进点，用其他参数，对其 渗碳效果影响不大。强渗和扩散时的温度维持在940-950°C范围即可，因温度在控制时是个动态平衡值，且过程检测时也会导致温度的波动，其他温度亦是如此，对零件的影响不是很大。
权利要求
1.一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺，其步骤如下 (1)一次强渗首先在渗碳炉内对零件进行渗碳的强渗，维持炉温在940-950°C范围，保温时间为240±10min，网带炉内的碳势在I. 30 I. 35% CP内； (2)一次扩散然后在渗碳炉 内对零件进行渗碳的扩散，维持炉温在940-950°C范围，保温180±10min，网带炉内的碳势降至O. 7 O. 8% CP ; (3)二次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温120 300min，网带炉内的碳势升至I. 15 I. 20% CP ；(4)二次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温120 180min，网带炉内的碳势降至0.7 O. 8% CP ； (5)三次强渗维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势升至 1.15 I. 20% CP ； (6)三次扩散维持炉温在920-930°C范围，保温60 120min，网带炉内的碳势降至O. 7 O. 8% CP ； (7)降温零件随炉降温至840±10°C，并保持60±10min，降温过程中维持炉内的碳势在 O. 7 O. 8% CP ; (8)淬火将零件在840±10°C进行油淬，淬火油的温度70±10°C； (9)清洗去除零部件表面油溃，清洗液温度控制在50±10°C； (10)回火进行低温回火，回火温度180-200°C，时间300±60min； (11)取出零部件，出炉空冷。
全文摘要
本发明涉及一种齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺，其步骤如下一次强渗；一次扩散；二次强渗；二次扩散；三次强渗；三次扩散；降温；淬火；清洗；回火；取出零部件，出炉空冷。本发明的齿轮类零件的变温变碳势快速渗碳处理工艺采用高温变碳势法，在同样材料、零件尺寸和渗层深度的情况下可缩短20-30％的工艺时间，效率提高，且晶相组织更细。
文档编号C21D9/32GK102877072SQ20121039117
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者邱鹏 申请人:常州市新城光大热处理有限公司