[发明专利]针对不锈钢材料的渗氮工艺

说明书

本发明属于材料热处理领域，涉及一种针对不锈钢材料的渗氮工艺，包括保温，保温包括第一阶段以及第二阶段，第一阶段的工艺参数是温度545±5℃，保温10h±0.5h，氨气分解率控制在45‑55％；第二阶段的工艺参数是温度565±5℃，保温25±0.5h h，氨气分解率控制在55‑65％。本发明提供了一种缩短渗氮时间、提高不锈钢材料的硬度以及耐磨性、延长不锈钢材料的使用寿命以及可降低生产成本的针对不锈钢材料的渗氮工艺。

技术领域

本发明属于材料热处理领域，涉及一种针对不锈钢材料的渗氮工艺，尤其涉及一种针对奥氏体不锈钢或马氏体不锈钢的渗氮工艺。

背景技术

催渗技术在化学热处理上的研究与应用已成为国内外学者追逐的热点。对于金属表面的改性处理，通过催渗剂的加入能够显著提高化学元素渗入速度，改善渗层组织，提高渗层性能，表现出催渗效果，在钢铁化学热处理领域具有良好的应用前景，对技术发展也将起到积极的促进作用。国内现有的渗氮工艺一般都按HB/Z 79-95《航空结构钢及不锈钢渗氮工艺说明书》进行，按照该HB/Z 79-95所记载的内容，当渗层深度达到0.1mm时，其渗氮工艺包括第一段温度545±5℃，保温30h；第二段温度565±5℃，保温20h，第一段强渗时间比第二段扩散时间长，总体时间在50h，才能从渗层、表面硬度、脆性以及组织上确保使用要求。该渗氮工艺耗时长，加工零件效率低。同时，检索国内外期刊杂志，还没有专门针对稀土催渗剂应用于4Cr14Ni14W2Mo奥氏体不锈钢上的渗氮工艺方法的资料。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种缩短渗氮时间、提高不锈钢材料的硬度以及耐磨性、延长不锈钢材料的使用寿命以及可降低生产成本的针对不锈钢材料的渗氮工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种针对不锈钢材料的渗氮工艺，包括保温，所述保温包括第一阶段以及第二阶段，其特征在于：所述第一阶段的工艺参数是温度545±5℃，保温时间t₁，氨气分解率控制在45-55％；所述第二阶段的工艺参数是温度565±5℃，保温时间t₂，氨气分解率控制在55-65％；所述t₁+t₂≤35h±1h，所述t₁＜t₂；所述针对不锈钢材料的渗氮工艺在保温前还包括加入稀土催渗剂的步骤。

上述t₁＝10h±0.5h；所述t₂＝25h±0.5h。

上述稀土催渗剂的加入量与渗氮炉的炉内体积的重量体积比(g/m³)是40-60g：0.48。

上述不锈钢是奥氏体不锈钢或马氏体不锈钢。

上述不锈钢是奥氏体不锈钢时，所述不锈钢是4Cr14Ni14W2Mo；所述不锈钢是马氏体不锈钢时，所述不锈钢是1Cr11Ni2W2MoV或1Cr12Ni2WMoVNb。

本发明的优点是：