本发明属于金属热处理技术领域,涉及一种bg801材料金相组织渗碳控制方法。
背景技术:
bg801属于超高合金钢,合金化成分高达30wt.%以上,含有cr、mo大量的强碳化物形成元素,具有优异的高温红硬性,由于该材料的渗碳温度较高,渗碳难度极大,目前只能采用低压真空渗碳工艺进行表面强化处理。
然而现有技术对该材料钢进行低压真空渗碳工艺处理后,会出现大量的一次特殊碳化物m7c3以魏氏组织析出,造成金相组织严重不合格,无法满足设计工艺要求。
技术实现要素:
本发明的目的是:提供一种操作简单、且能够有效满足工艺要求的bg801材料金相组织渗碳控制方法。
本发明的技术解决方案为:一种bg801材料金相组织渗碳控制方法,其对渗碳表面吹砂处理后,采用脉冲强渗方式对渗碳表面进行多次循环渗碳,其中,每个脉冲过程为先抽真空,再通入乙炔,然后,再抽真空,再通入氮气,每个脉冲中,脉冲扩散时间/脉冲强渗时间≥10。
通入乙炔进行强渗的时间≤60s。
每个脉冲强渗后,通入氮气的扩散时间范围为5~600min。
后一个脉冲工艺时间≥前一个脉冲工艺时间。
脉冲次数不少于7个。
各脉冲中的乙炔流量为:1000~2000l/h,炉压7~13mbar。
渗碳渗层为0.7~1.7mm。
本发明的技术效果是:本发明bg801材料金相组织渗碳控制方法通过对bg801材料渗碳工艺参数的优化,特别是对强渗时间的严格控制,从而能够保证bg801渗碳渗层深度满足要求的同时,可以有效避免金相组织不出现魏氏一次碳化物针状组织,使得bg801材料渗碳后符合设计要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明:
本发明css-42l材料低压真空渗碳方法对渗碳表面吹砂处理后,采用脉冲强渗方式对渗碳表面进行多次循环渗碳。其中,每个脉冲过程为先抽真空,再通入乙炔,然后,再抽真空,再通入氮气,通入乙炔进行强渗的时间≤60s,可有效防止碳原子在渗层组织中出现饱和度过高的情况。每个脉冲强渗后,通入氮气的扩散时间范围为5~600min,即保证每个脉冲中,脉冲扩散时间/脉冲强渗时间≥100,可使渗层组织中的碳原子进一步向心部组织扩散。本发明方法通过脉冲强渗时间的严格控制,避免渗层组织中碳浓度超高,防止一次碳化物m7c3按照特定的金属学位相关系以细长针状魏氏组织析出。同时,后一个脉冲工艺时间≥前一个脉冲工艺时间,以使碳原子进一步向心部扩散,保证渗层组织硬化层梯度稳定。并且,本发明方法脉冲循环渗碳次数不小于7次,在保证足够渗碳深度的同时,使渗层组织硬化层梯度趋于合理。
实施例:
bg801材料渗碳层深度要求0.70~0.90mm,渗碳工艺温度980℃,乙炔供应量为1200l/h,脉冲扩散阶段可以供给n2,供给n2时的流量为1500l/h,脉冲参数的调整工艺制度见下表1所示。
表1低压真空渗碳脉冲参数表
执行该工艺后,1060℃淬火+-70℃冰冷+500℃时效+-190℃深冷+500℃二次时效后,显微硬度至维氏硬度hv580的渗层深度为0.89mm,金相组织中不存在以魏氏组织析出的一次碳化物,满足了设计要求。