[发明专利]一种复合热处理工艺

说明书

本发明属于金属热处理领域，涉及一种复合热处理工艺，采用QPQ+多用炉渗碳淬火，使齿轮齿部表层形成一层氮化物和氧化物组织，缩短了后续多用炉渗碳淬火时间，提高生产效率；采用整体盐浴氮化，使表面钝化膜去除充分，渗碳层深分布均匀、使齿轮表面具有更高的抗疲劳强度和耐磨性，工艺重复性好，产品质量稳定。

技术领域

本发明属于金属热处理领域，涉及一种复合热处理工艺。

背景技术

1Cr11Ni2W2MoV是一种马氏体不锈钢，由于含碳量高(10.5～12％)，并含有一定量的Ni(1.4～1.8％)，零件表面极易形成一层致密的钝化膜，阻碍碳原子的渗入。因此通过普通的渗碳合碳氮共渗很难达到零件的技术要求，要实现不锈钢渗碳，首先必须解决钝化膜问题。这层钝化膜是不锈钢金属元素的氧化膜，性质稳定，不易去除。常用的不锈钢渗碳淬火工艺是真空渗碳，真空渗碳加热过程为无氧真空状态，可有效去除不锈钢表面的钝化膜，但真空渗碳的温度一般在950～1000℃，因温度过高，渗碳速度快，尖角处容易过渗；渗层易出现网状碳化物；当装炉量过大时，会出现渗层不均匀问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合热处理工艺，可保证齿部渗层均匀性、渗层碳化物等，大大提高齿轮使用寿命，并且该工艺重复性好，产品质量稳定。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合热处理工艺，针对材料1Cr11Ni2W2MoV，包括以下步骤：

S1，根据工件技术要求，选择合适的工艺参数进行预备热处理，后进行调质处理28-32HRC；

S2，调质完成，工件经精车、滚齿加工后，对工件进行QPQ处理；

S3，QPQ完成后，齿轮在多用炉进行渗碳淬火；

S4，渗碳结束后降温至900～920℃保温60min后出炉油冷，使用分级淬火油冷却，油温控制在110-120℃；

S5，低温回火180～210℃保温180～240min出炉空冷。

可选的，S2步骤中的QPQ工艺流程包括如下步骤：清洗→预热380℃保温20min→盐浴氮化540℃×180min出炉空冷→氧化450℃保温10min→冷却→清洗→烘干150℃保温30min→浸油。

可选的，QPQ工艺流程的冷却过程采用空冷。

可选的，S3步骤中渗碳淬火的渗碳温度930～940℃，强渗碳势1.2％扩散碳势0.85％，渗碳保温时间根据硬化层深确定。

可选的，渗碳淬火过程中的丙烷流量与氨气流量的比值为1:1，具体数值为2～3mL/min。

本发明的有益效果在于：本发明一种复合热处理工艺，采用QPQ+多用炉渗碳淬火，使齿轮齿部表层形成一层氮化物和氧化物组织，缩短了后续多用炉渗碳淬火时间，提高生产效率；采用整体盐浴氮化，使表面钝化膜去除充分，渗碳层深分布均匀、使齿轮表面具有更高的抗疲劳强度和耐磨性，工艺重复性好，产品质量稳定。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明材料1Cr11Ni2W2MoV的QPQ工艺示意图；

图2为本发明材料1Cr11Ni2W2MoV的渗碳淬火工艺示意图。

具体实施方式