專利名稱：一種硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法。
背景技術(shù)：
硼鋼指為提高淬透性而加入微量硼的鋼。硼是我國非常富有的元素之一，因其有顯著提高淬透性的作用能替代多種重要的合金元素，經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大，因此發(fā)展硼鋼的意義很大。硼鋼主要用于滲碳零件、調(diào)質(zhì)處理方面，如20MnVB，一般應(yīng)用于制造汽車中小型齒輪， 生產(chǎn)工藝主要為鍛造、正火預(yù)先熱處理、齒輪粗加工、滲碳+調(diào)質(zhì)處理、精加工。硼鋼零件在熱鍛之后，機(jī)加工和滲碳之前往往要進(jìn)行預(yù)先熱處理，現(xiàn)有的硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理多為正火處理。正火處理過程中，析出的Ti (C、N)或AlN較少，在隨后滲碳過程中阻止晶粒長(zhǎng)大較弱，此外，硼鋼正火處理后得到的組織多為鐵素體+珠光體+粒狀貝氏體混合組織，在珠光體團(tuán)邊界上新生奧氏體形核數(shù)量少，但在貝氏體組織內(nèi)形核數(shù)量多，這種原始組織的奧氏體起始晶粒度極不均勻；另外，Υ/α界面上有彌散的TiC、Ti (C、N)，而貝氏體區(qū)只有滲碳體顆粒存在，再加熱時(shí)就會(huì)出現(xiàn)第二相大小分布的不均勻性。上述因素都導(dǎo)致正火處理后硼鋼工件滲碳處理后滲碳層極易出現(xiàn)晶粒粗大(小于6級(jí))且混晶，導(dǎo)致零件變形、開裂，嚴(yán)重制約了硼鋼的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法的上述不足，本發(fā)明提供一種硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，用本方法避免硼鋼零件在滲碳+調(diào)質(zhì)處理后滲碳層出現(xiàn)由于晶粒粗大且混晶而導(dǎo)致零件變形、開裂。本硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法包括下述依次的步驟I熱處理a將棒料(也可是塊料)裝入爐中；b通電以平均每分鐘15士4°C加熱至1200士 10°C，透燒后保溫30士5分鐘；c打開爐門取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以平均每分鐘15士4°C加熱至920士 10°C，透燒后保溫 60 士 10分鐘；e斷電，棒料在爐中隨爐冷卻到660士 10°C，保溫60士5分鐘；f棒料隨爐冷卻到500°C以下出爐自然冷卻至室溫。上述的硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，其特征是在步驟f后，進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)， 每批抽檢不少于2個(gè)，按照GB6394標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲碳層晶粒度檢驗(yàn)，滲碳層晶粒細(xì)小、均勻，晶粒度級(jí)別為7-8級(jí)。本硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，得到細(xì)小的鐵素體和珠光體組織作為隨后滲碳處理的原始組織，保證奧氏體起始晶粒度較均勻；另外，退火時(shí)析出的Tie、Ti (C、N)，細(xì)小、 彌散，顯著抑制滲碳處理時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大，因此，硼鋼工件滲碳處理后滲碳層晶粒細(xì)小、均勻，晶粒度能達(dá)到8級(jí)，完全滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用不小于6級(jí)的要求?？杀苊馀痄撛跐B碳+調(diào)質(zhì)處理后滲碳層出現(xiàn)晶粒粗大(小于6級(jí))和混晶導(dǎo)致零件變形、開裂，使硼鋼得到更好的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一本實(shí)施例是16MnCrB5 (歐標(biāo)EN10084)鋼?；瘜W(xué)成分的重量百分比為C 0. 14-0. 19 ； Si 彡 0. 40 ； Mn 1. 00—1· 30 ； Cr 0. 8-1. 1 ；P < 0.025;S < 0.035; B :0. 0008-0. 0050 單位其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為C 0. 18 ； Si 0. 29 ； Mn 1. 16 ； Cr 1. 02 ； B 0. 0014 ；P 0. 020 ； S 0. 009 ；其余為!^e與不可避免的雜質(zhì)。材料的形狀直徑Φ 30mm長(zhǎng)30mm的棒料，10根。具體步驟依次如下I熱處理a將棒料裝入箱式爐中；b通電以每分鐘15°C升溫至1200°C，保溫30分鐘；c打開爐門，取出棒料自然冷卻到室溫(30°C以下)維持20分鐘以上；d將棒料放在爐中，通電以每分鐘15°C升溫至920°C保溫60分鐘；
e斷電，棒料在爐中緩漫冷卻到650 V保溫60分鐘；f打開爐門，取出棒料，自然冷卻到室溫(60°C以下)。g晶粒度檢驗(yàn)將10個(gè)棒料(要求每批抽2個(gè))，按照GB6394標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲碳層晶粒度檢驗(yàn)。顯示奧氏體晶粒度的方法采用過飽和苦味酸水溶液和洗滌劑混合液(10 1)， 加熱至50-80°C熱蝕。檢驗(yàn)結(jié)果10個(gè)棒料滲碳層晶粒細(xì)小、均勻，晶粒度級(jí)別為7-8級(jí)，完全滿足標(biāo)準(zhǔn)不小于6級(jí)的要求。本實(shí)施例是以16CrMnB5鋼說明本發(fā)明的預(yù)先熱處理方法，但適用于其它的硼鋼預(yù)先熱處理與滲碳。實(shí)施例二本實(shí)施例是2OMnVB (GB52I6)化學(xué)成分的重量百分比為C 0. 17-0. 23 ；Mn 1. 05-1. 45 :Si :0. 17-0. 37 ；B 0. 005-0. 0035 ；P 彡 0. 035 ；S 彡 0. 035 ；Cr 彡 0. 35 ；Ni 彡 0. 30 Cu 彡 0. 20 ；其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例化學(xué)成分的重量百分比為C 0. 21 ； Mn :1.25: Si 0. 29 ； B 0. 0028 ； P 0. 019 ；
S 0. 015 ； Cr. 0. 09 ； Ni 0. 05 Cu 0. 02 ；其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。具體步驟依次如下a將棒料裝入箱式爐中；b通電以每分鐘15°C升溫至1200°C，保溫；35分鐘；c打開爐門，取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以每分鐘15°C升溫至910°C保溫60分鐘；e斷電，棒料在爐中緩漫冷卻到660 V保溫60分鐘；f打開爐門，取出棒料，自然冷卻到室溫。g晶粒度檢驗(yàn)將6個(gè)棒料按照GB6394標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲碳層晶粒度檢驗(yàn)。6個(gè)棒料滲碳層晶粒細(xì)小、均勻，晶粒度級(jí)別為7. 5-8級(jí)，完全滿足標(biāo)準(zhǔn)不小于6級(jí)的要求。
權(quán)利要求
1.一種硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，它包括下述依次的步驟 I 熱處理a將棒料裝入爐中；b通電以平均每分鐘15士4°C加熱至1200士 10°C，透燒后保溫30士5分鐘； c打開爐門取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以平均每分鐘15士4°C加熱至920士 10°C，透燒后保溫60士 10 分鐘；e斷電，棒料在爐中隨爐冷卻到660士 10°C，保溫60士5分鐘； f棒料隨爐冷卻到500°C以下出爐自然冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，其特征是在步驟f后，進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，每批抽不少于2個(gè)，按照GB6394標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲碳層晶粒度檢驗(yàn)，滲碳層晶粒細(xì)小、均勻，晶粒度級(jí)別為7-8級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，它包括下述依次的步驟I 熱處理a將棒料裝入爐中；b通電以平均每分鐘15±4℃加熱至1200±10℃，透燒后保溫30±5分鐘；c打開爐門取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以平均每分鐘15±4℃加熱至920±10℃，透燒后保溫60±10分鐘；e斷電，棒料在爐中隨爐冷卻到660±10℃，保溫60±5分鐘；f棒料隨爐冷卻到500℃以下出爐自然冷卻至室溫。本硼鋼滲碳前的預(yù)先熱處理方法，按照GB6394標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲碳層晶粒度檢驗(yàn)，滲碳層晶粒細(xì)小、均勻，晶粒度級(jí)別為7-8級(jí)。
文檔編號(hào)C23F17/00GK102373398SQ20111034720
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月30日
發(fā)明者王之香, 許洪新 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司