[发明专利]一种低碳合金钢的真空渗碳工艺

说明书

本发明公开了一种低碳合金钢的真空渗碳工艺，采用脉冲式真空渗碳设备进行渗碳，包括下述的步骤：S1.将低碳合金钢加热到900±5℃进行均热；S2.在均热温度下，进行第一段渗碳、扩散和第二段渗碳，然后升温到920±5℃进行第二段扩散；第一段渗碳、扩散时间分别为42‑50分钟与115‑122分钟，第二段渗碳时间60‑70分钟，第二段扩散时间160‑200分钟，第一段渗碳和第二段渗碳采用脉冲式通入渗碳剂；S3.降温到830±5℃，在保温后进行淬火。采用本发明的工艺，在热处理后表面无氧化、碳化物1‑2级，从而实现产品避免后续断裂及开裂的风险，提升产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及低碳合金钢的热处理方法，尤其涉及一种低碳合金钢的真空渗碳工艺。

背景技术

当前许多电动工具零部件要长时间工作的原因，需要较高的强度，同时由于工作方式的要求，除了保有强度，还需要较强的韧性，确保产品不会发生脆断，所以这种零件一般会采用低碳合金钢的材料。这种材料一般采用渗碳淬火的工艺进行热处理，但是这种材料极易形成大量碳化物。由于该零件表面要求较高，热处理后，既需要表面没有内氧化，避免产生微裂纹，还要确保表面碳浓度适当不产生大量碳化物，避免产品的断裂，延长产品的寿命，所以需要采用一种热处理工艺来实现此类产品的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种低碳合金钢的真空渗碳工艺，处理后表面无氧化，同时使碳化物最小化，延长产品的寿命。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种低碳合金钢的真空渗碳工艺，采用脉冲式真空渗碳设备进行渗碳，包括下述的步骤：

S1.将低碳合金钢加热到900±5℃进行均热；

S2.在均热温度下，进行第一段渗碳、扩散和第二段渗碳，然后升温到920±5℃进行第二段扩散；第一段渗碳、扩散时间分别为42-50分钟与115-122分钟，第二段渗碳时间60-70分钟，第二段扩散时间160-200分钟，第一段渗碳和第二段渗碳采用脉冲式通入渗碳剂；

S3.降温到830±5℃，在保温后进行淬火。

进一步的，S1均热时间为40-50分钟。

进一步的，S2所述渗碳剂为乙炔。

进一步的，S2所述第一段渗碳的渗碳剂流量为10-15L/脉冲，每个脉冲通入8-12s，间隔110-120s，共20-24个脉冲。

进一步的，S2所述第二段渗碳的渗碳剂流量为10-15L/脉冲，每个脉冲通入8-12s，间隔280-300s，共12-14个脉冲。

进一步的，S3所述保温时间为25-35分钟。

进一步的，S3所述淬火油温60±5℃，油中保持15-25分钟。

进一步的，S3的降温和保温进行氮气保护。

进一步的，所述低碳合金钢碳含量0.17～0.23％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用真空脉冲式渗碳的设备，在真空状态下对低碳合金钢进行加工。普通气氛炉由于不密封，所以零件容易生成内氧化，而真空渗碳炉则完全不会让产品在热处理工程中产生氧化。采用脉冲式分多段渗碳的工艺可以保证碳化物最小化。先升温至该材质所需的渗碳温度，此温度下共分为四段(均热、第一段的渗碳、扩散，第二段的渗碳)，第二段的扩散段升高温度进行保温，再降温至淬火温度进行保温一段时间后下油淬火。采用本发明的工艺，在热处理后表面无氧化、碳化物1-2级，从而实现产品避免后续断裂及开裂的风险，提升产品的使用寿命。

附图说明