一种GCr15零件的碳氮共渗工艺的制作方法

本发明涉及热处理，尤其涉及gcr15零件的碳氮共渗工艺。

背景技术：

1、众所周知，gcr15是轴承行业应用最广泛的一种高碳铬轴承钢，国内外一些知名品牌的中小型精密轴承或者在特殊工况下使用的轴承，大都通过选用该材料，采用特殊的热处理工艺，如采用碳氮共渗、超细化处理等工艺方法来提高零件的表面硬度及耐磨性能，提高轴承的使用寿命要求。传统的碳氮共渗工艺采用隙炉生产，隙炉需经常开启和关闭，工人劳动强度高，生产效率低，且质量不稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种gcr15零件的碳氮共渗工艺，其可以解决背景技术中提及的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种gcr15零件的碳氮共渗工艺，其步骤如下：

3、（1）预氧化：在可控气氛的连续网带炉生产线的前置区对gcr15零件进行加热预氧化，加热温度为450-650℃，时间为10-20min；

4、（2）强渗：在可控气氛的连续网带炉生产线的强渗区对gcr15零件进行强渗处理，维持炉温830-880℃，保温时间为120-300min，可控气氛的连续网带炉上增加有正对强渗区的高速搅拌风扇，高速搅拌风扇转动进而控制炉内气氛分布均匀，使强渗区炉内碳势在1.1-1.5%内调节，氨气量为0.2-1.0nl/min；

5、（3）扩散：在可控气氛的连续网带炉生产线的扩散区对gcr15零件进行扩散处理，继续维持炉温830-880℃，扩散时间为强渗时间的1/3-2/3，可控气氛的连续网带炉上增加有正对扩散区的高速搅拌风扇，高速搅拌风扇转动进而控制炉内气氛分布均匀，使扩散区炉内碳势在1.1-1.3%内调节，氨气量为0.2-1.0nl/min；

6、（4）淬火：在可控气氛的连续网带炉生产线的冷却区使gcr15零件的温度降低至820-840℃，然后进入可控气氛的连续网带炉生产线的淬火槽中进行油淬，油温控制在85-95℃；

7、（5）热清洗：在可控气氛的连续网带炉生产线的热清洗区对gcr15零件进行清洗，采用专用清洗剂，清洗温度为45-70℃，清洗时间为10-20min；

8、（6）冷清洗：在可控气氛的连续网带炉生产线的冷清洗区对gcr15零件进行再次清洗，清洗温度为8-12℃，清洗时间为5-10min；

9、（7）冷处理：将gcr15零件放入工业冰柜中进行冷处理，冷却温度为零下30-零下70℃，时间为40-60min；

10、（8）回火：在可控气氛的连续网带炉生产线的回火区对gcr15零件进行低温回火处理，控制炉温150-230℃，时间为120-240min；

11、（9）取出gcr15零件，出炉空冷。

12、作为优选，在步骤（1）预氧化之前，对gcr15零件进行前清洗并烘干处理。

13、作为优选，所述高速搅拌风扇的转速为1000r/min。

14、作为优选，所述专用清洗剂为轴承专用清洗剂。

15、作为优选，所述可控气氛的连续网带炉生产线的强渗区和扩散区上均安装有氨气管道和氧探头。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用可控气氛的连续网带炉生产线进行碳氮共渗实现连续生产，提高生产效率，降低工人劳动强度，增加产能，减少隙炉经常开启和关闭动作，降低能耗，缩短时间，成本比普通的碳氮共渗可以节省至少50%，并且炉内各区碳势可控制，从而保证质量稳定。经过本发明的热处理工艺得到的gcr15零件表面硬度可达到62-65hrc，芯部硬度61-64hrc，无碳化物层小于0.02mm，碳氮渗层大于0.4mm，表面含碳量1.15-1.5%，碳氮共渗金相可达1级。

技术特征：

1.一种gcr15零件的碳氮共渗工艺，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的gcr15零件的碳氮共渗工艺，其特征在于：在步骤（1）预氧化之前，对gcr15零件进行前清洗并烘干处理。

3.根据权利要求1或2所述的gcr15零件的碳氮共渗工艺，其特征在于：所述高速搅拌风扇的转速为1000r/min。

4.根据权利要求1或2所述的gcr15零件的碳氮共渗工艺，其特征在于：所述专用清洗剂为轴承专用清洗剂。

5.根据权利要求1或2所述的gcr15零件的碳氮共渗工艺，其特征在于：所述可控气氛的连续网带炉生产线的强渗区和扩散区上均安装有氨气管道和氧探头。

技术总结
本发明提供了一种GCr15零件的碳氮共渗工艺，其步骤如下：预氧化、强渗、扩散、淬火、热清洗、冷清洗、冷处理、回火、取出GCr15零件，出炉空冷。本发明采用可控气氛的连续网带炉生产线进行碳氮共渗实现连续生产，提高生产效率，降低工人劳动强度，增加产能，减少隙炉经常开启和关闭动作，降低能耗，成本比普通的碳氮共渗可以节省至少50%，并且炉内各区碳势可控制，从而保证质量稳定。经过本发明的热处理工艺得到的GCr15零件表面硬度可达到62‑65HRC，芯部硬度61‑64HRC，无碳化物层小于0.02mm，碳氮渗层大于0.4mm，表面含碳量1.15‑1.5%，碳氮共渗金相可达1级。

技术研发人员：陈利迪,毛益明
受保护的技术使用者：环驰轴承集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15