[发明专利]一种钢锯条气体快速薄层碳氮共渗的热处理方法

说明书

本发明涉及钢锯条的热处理方法，特别是钢锯条气体碳氮共渗的热处理方法。

目前市售钢锯条均采用液体碳氮共渗以达到其硬度和锯切性能，所用主要渗剂为剧毒的氰化钠，其共渗工艺过程是锯条在825～850℃的氰化盐液中，经2.5～4小时的碳氮共渗，而后出炉淬火、校正，清洗并进行低温回火。这种盐浴共渗虽然一直沿用，但存在剧毒渗剂成本高，溶盐成份不稳定，炉罐每月均需更换一次，质量常不稳定，共渗后的锯条易产生黑色花斑，硬度偏低，废品率高达30％，直接影响经济效益。而且污染严重，损害工人健康，废弃氰盐造成公害，环保部门常因污染而限制生产和罚款。近年来虽公开了一些气体碳氮共渗的专利文献。如“微氮中温气体渗碳工艺”CN85100188A，“低碳钢剪刀及其热处理工艺”CN85107920，但都仅适用于较大或较厚工件的处理共渗温度高，时间长，不适于钢锯条的热处理。而特别适于如钢锯条这样薄形料的共渗处理工艺尚未发现。

本发明的目的在于克服上述氰化盐浴处理钢锯条的种种弊端，对现有技术中的气体碳氮共渗方法进行改进，制定一种无毒无污染，成本低、质量优的碳氮共渗钢锯条热处理的方法。

为了达到上述的目的，本发明的工艺方案是，选用主要成分的重量百分数为0.17-0.24％碳，0.17-0.37％硅，0.35-0.65锰的碳钢卷料，经分条、落料冲孔、刨齿和拔齿成形后，在滴注式井式气体渗碳炉中进行碳氮共渗。工艺特点是，碳氮共渗温度为820-860℃，碳氮共渗剂为A和B有机溶液。其中A为1升工业酒精添加20-80毫升甲酰胺和10-40毫升的四氯化碳，B为1升煤油添加10-40毫升的四氯化碳。共渗剂加入量在排气期，A按每分钟3.08-6.54毫升，B按每分钟3.08-3.85毫升滴入渗碳炉。排气期为40分钟。在强渗及扩散期，A和B均按每分钟2.69-3.46毫升滴入渗碳炉。强渗及扩散为60-90分钟。然后将钢锯条出炉，在热油浴中淬火和进行低温回火。

采用本发明的工艺处理后的钢锯条，其齿部渗层深度可达0.26-0.32mm；齿部硬度为HRA83-84，国标要求最低硬度为HRA76。锯切标准试棒，第一片切断时间5分10秒，第五片切断时间5分48秒。国标规定第一片切断时间不大于5分30秒，第五片切断时间不大于7分30秒，完全达到优质要求。与现有技术相比，本发明具有工艺技术简单易行，生产周期短的特点，炉内气体成分容易控制，渗层深度适宜，锯条内柔外钢，齿部硬度高，锯切性能良好，质量稳定、成品率高，锯条无黑色花斑，而且渗剂成本低、无毒害，可消除污染，改善了工人生产条件及劳动强度。

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

附图为本发明实施方式的工艺简图。

参看附图，选取主要成分的重量百分数为0.17-0.24％碳，0.17-0.37硅，0.35-0.65％锰的碳钢卷料，经分条，落料冲孔、刨齿、拔齿成形后的钢锯条批量放入滴注式井式气体渗碳炉中进行碳氮共渗。碳氮共渗温度为820-860℃，碳氮共渗剂为A和B有机溶液。其中A为1升工业酒精添加20-80毫升甲酰胺和10-40毫升的四氯化碳。B为1升煤油添加10-40毫升的四氯化碳。共渗剂加入量在排气期，A按每分钟3.08-6.54毫升，B按每分钟3.08-3.85毫升滴入渗碳炉。排气期为40分钟。在强渗及扩散期，A和B均按每分钟2.69-3.46毫升滴入渗碳炉。强渗及扩散期为60-90分钟。然后将钢锯条出炉，在温度为80℃的热油浴中淬火。再进行回火处理，回火温度为180-250℃，时间为60-90分钟。