[发明专利]渗碳淬火复合热处理生产线及处理方法

说明书

本发明属于热处理技术领域，具体涉及渗碳淬火复合热处理生产线及处理方法，包括以下步骤：步骤S1、将工件置于炉体中，通过热源使炉体的渗碳区处加热到92525℃；步骤S2、通过渗碳区中的喷淋装置，喷淋雾状的淬火油，持续喷淋1.2‑1.5h；步骤S3、将热源停止供热，将工件降至炉体中的等温区处，将热源底部与冷却池连接的通风口打开；采用了分段式的炉体，简化了工艺程序，渗碳、等温、淬火和回火在一个炉体中进行，温度控制方便，工艺程序之间的切换操作简单，使用渗碳区中的喷淋装置喷淋雾状的淬火油对工件表面进行渗碳，渗碳过程柔和，范围广，得到的渗碳层密致可靠，且在整个过程中可以降低处理时间，节省生产成本，提高生产效率。

技术领域

本发明属于热处理技术领域，具体涉及渗碳淬火复合热处理生产线及处理方法。

背景技术

渗碳与淬火在金属材料热处理中占有很重要的地位，渗碳是目前机械制造工业中应用最广泛的一种化学热处理方法，能提高材料的耐磨性和疲劳强度；淬火是热处理工艺中最重要，也用途最广泛的工序，能显著提高金属材料的强度和硬度。

现有的渗碳淬火过程中，渗碳后降温至淬火温度，经保温后直接淬火，采用此方法容易使材料晶粒粗大，脆性较大，工件组织应力大，渗碳后直接出炉空冷或出炉后进缓冷坑冷到室温，再重新进炉加热淬火，工件渗碳后对冷却速度应有严格要求，否则冷却时工件表层组织和次表层组织转变不同步,造成工件表面产生较大的拉应力，工件容易开裂，对使用性能要求高的深层渗碳零件，为了同时保证表面渗碳层和心部组织的质量指标，也可采用两次淬火，第一次加热到心部Ac+ (30~50)℃淬火，第二次加热到表面Ac1+ (30~50) ℃淬火，但这样不仅能耗高，热处理成本高，而且热处理后产生的应力很大，工件发生畸变和开裂的倾向大大增加，渗碳后先炉冷到550℃(此时工件温度约600℃)出炉空冷，随后重新入炉加热淬火，但该方法热处理时间较长，一方面由于渗碳后需炉冷到一定温度才能出炉，出炉温度越低对工件表面减少氧化脱碳越有利，但当炉温越低时，工件降温速度也越慢。

发明内容

本发明提供了渗碳淬火复合热处理生产线及处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：渗碳淬火复合热处理生产线及处理方法，包括以下步骤：

步骤S1、将工件置于炉体中，通过热源使炉体的渗碳区处加热到92525℃；

步骤S2、通过渗碳区中的喷淋装置，喷淋雾状的淬火油，持续喷淋1.2-1.5h；

步骤S3、将热源停止供热，将工件降至炉体中的等温区处，将热源底部与冷却池连接的通风口打开，采用风冷散热降至61010℃，持续1-1.2h；

步骤S4、将热源底部与冷却池连接的通风口关闭，将工件升起至炉体中的渗碳区处，通过热源对渗碳区处加温，升至84010℃，持续1-1.2h；

步骤S5、将热源停掉，将工件再次降至炉体中的等温区处，将热源底部与冷却池连接的通风口打开，采用风机以及等温区处的喷淋装置喷淋冷却油雾进行先进行风冷0.3h，再进行雾冷0.1h，降至22010℃。

优选的，在步骤S1中，所述热源采用环形的煤炉或电炉加热。

优选的，在步骤S1中，加热至92525℃过程中以50℃/min的速率进行升温。

优选的，在步骤S2中，喷淋装置喷出的淬火油的油雾颗粒为25-50微米。

优选的，在步骤S2中，淬火油由以下重量份的原料制成：150N二类基础油75-80份、辛基酚聚氧乙烯醚4-9份、棕榈蜡20-28份、52％氯化石蜡10-16份、聚-α-烯烃1-2份、环氧化蓖麻油30-35份、钼酸钾0.5-2份、环氧丙烷0.5-2份、改性抗氧剂4-16份。