一种液压破碎锤用20CrMo中缸体的渗碳淬火强化工艺的制作方法

本发明涉及低碳合金结构钢的热处理，特别涉及液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺。

背景技术：

1、液压破碎锤中缸体复杂的服役条件以及失效形式要求中缸体表面要具有高硬度、高耐磨性能特性，同时心部要求良好的塑性和韧性。目前国内外常用作制造液压破碎锤中缸体的材料主要为低碳合金钢，如20crmo钢，其渗碳后表面硬度可达hrc58以上，具有极好的耐磨性，同时其心部经过淬火后强韧性较好，具有良好的综合力学性能。因此热处理工艺是影响中缸体产品质量的关键因素。20crmo的常用热处理工艺主要包括气氛渗碳、淬火、低温回火等工序。但是传统气氛渗碳处理工艺存在渗碳效率低、渗碳层深不均匀、内氧化严重等问题，使20crmo中缸体使役性能下降。因此，必须改进液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，提高其使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，以解决现有技术中存在的液压破碎锤用20crmo中缸体渗碳效率低、渗碳层深不均匀、内氧化严重的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，包括以下步骤：

4、步骤1，预氧化处理，将液压破碎锤用20crmo中缸体置于预热炉中，加热，保温，然后出炉；

5、步骤2，真空渗碳处理，将中缸体置于真空渗碳炉中，抽真空，采用渗碳脉冲方式进行渗碳；

6、步骤3，淬火处理，渗碳结束后通入氮气，快速降温，保温后，进行真空气淬；

7、步骤4，低温回火处理，将中缸体置于回火炉中，保温，然后空冷。

8、进一步地，所述步骤1中，在空气气氛中加热，加热温度为500℃，保温时间为60分钟。

9、进一步地，所述步骤2中，抽真空至炉内气压小于10pa，加热至650℃，保温60分钟，再加热至930-980℃，之后进行渗碳。

10、进一步地，所述步骤2中，采用渗碳脉冲方式进行渗碳时，一个脉冲渗碳包括强渗脉冲和扩散脉冲两个阶段，即在强渗脉冲阶段，向炉膛内充入渗碳气氛，压力稳定在300pa，时间2分钟，在扩散脉冲阶段，将炉内气体快速抽出并充入氮气，调节至稳定压力70pa，时间(0.7-2.8)*n分钟，n为第n次脉冲，然后快速抽气后充入渗碳气氛，执行下一个渗碳脉冲，总脉冲次数为16-41次。

11、进一步地，所述步骤2中，渗碳气氛为高纯乙炔。

12、进一步地，所述步骤3中，快速降温至淬火温度830℃，保温60min后，进行真空气淬。

13、进一步地，所述步骤3中，真空气淬所用气氛为氦气和氮气混合气体，压强15bar。

14、进一步地，所述步骤4中，将中缸体置于回火炉中，温度190℃，保温8小时。

15、进一步地，所述20crmo中缸体的材料的化学成分满足gb/t3077-2015标准的规定；所述20crmo中缸体的材料的冶炼方法是电炉冶炼，锻造采用自由锻造，锻造比≥3，880-920℃正火。

16、有益效果：本发明提供的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，不仅适用于液压破碎锤用渗碳淬火20crmo中缸体，还适用于其它所有需要进行渗碳淬火热处理的20crmo材料的工件。本发明提供的液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，通过采用真空渗碳淬火工艺，替代传统气氛渗碳淬火，在满足表面硬度、渗碳层的厚度、心部硬度等性能指标的前提下，提高渗碳效率，改善渗碳层深不均匀和表面内氧化问题，提高产品质量，缩短生产周期。

技术特征：

1.一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤1中，在空气气氛中加热，加热温度为500℃，保温时间为60分钟。

3.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤2中，抽真空至炉内气压小于10pa，加热至650℃，保温60分钟，再加热至930-980℃，之后进行渗碳。

4.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤2中，采用渗碳脉冲方式进行渗碳时，一个脉冲渗碳包括强渗脉冲和扩散脉冲两个阶段，即在强渗脉冲阶段，向炉膛内充入渗碳气氛，压力稳定在300pa，时间2分钟，在扩散脉冲阶段，将炉内气体快速抽出并充入氮气，调节至稳定压力70pa，时间(0.7-2.8)*n分钟，n为第n次脉冲，然后快速抽气后充入渗碳气氛，执行下一个渗碳脉冲，总脉冲次数为16-41次。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤2中，渗碳气氛为高纯乙炔。

6.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤3中，快速降温至淬火温度830℃，保温60min后，进行真空气淬。

7.根据权利要求1或6所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤3中，真空气淬所用气氛为氦气和氮气混合气体，压强15bar。

8.根据权利要求1或6所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述步骤4中，将中缸体置于回火炉中，温度190℃，保温8小时。

9.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤用20crmo中缸体的渗碳淬火强化工艺，其特征在于：所述20crmo中缸体的材料的化学成分满足gb/t3077-2015标准的规定；所述20crmo中缸体的材料的冶炼方法是电炉冶炼，锻造采用自由锻造，锻造比≥3，880-920℃正火。

技术总结
本发明公开了一种液压破碎锤用20CrMo中缸体的渗碳淬火强化工艺，包括以下步骤：步骤1，预氧化处理，将液压破碎锤用20CrMo中缸体置于预热炉中，加热，保温，然后出炉；步骤2，真空渗碳处理，将中缸体置于真空渗碳炉中，抽真空，采用渗碳脉冲方式进行渗碳；步骤3，淬火处理，渗碳结束后通入氮气，快速降温，保温后，进行真空气淬；步骤4，低温回火处理，将中缸体置于回火炉中，保温，然后空冷。本发明通过对20CrMo中缸体进行真空低压渗碳淬火处理，在满足渗碳层的厚度、表面硬度、心部硬度等性能指标的前提下，提高渗碳效率，改善渗碳层深不均匀和表面内氧化问题，提高产品质量，缩短生产周期。

技术研发人员：杨郁,沙庆芬,何业增,胡树萌
受保护的技术使用者：徐州巴特工程机械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25