專利名稱：一種硼鋼滲碳前的預先熱處理方法
技術領域：
本發明涉及一種硼鋼滲碳前的預先熱處理方法。
背景技術：
硼鋼指為提高淬透性而加入微量硼的鋼。硼是我國非常富有的元素之一，因其有顯著提高淬透性的作用能替代多種重要的合金元素，經濟價值很大，因此發展硼鋼的意義很大。硼鋼主要用于滲碳零件、調質處理方面，如20MnVB，一般應用于制造汽車中小型齒輪， 生產工藝主要為鍛造、正火預先熱處理、齒輪粗加工、滲碳+調質處理、精加工。硼鋼零件在熱鍛之后，機加工和滲碳之前往往要進行預先熱處理，現有的硼鋼滲碳前的預先熱處理多為正火處理。正火處理過程中，析出的Ti (C、N)或AlN較少，在隨后滲碳過程中阻止晶粒長大較弱，此外，硼鋼正火處理后得到的組織多為鐵素體+珠光體+粒狀貝氏體混合組織，在珠光體團邊界上新生奧氏體形核數量少，但在貝氏體組織內形核數量多，這種原始組織的奧氏體起始晶粒度極不均勻；另外，Υ/α界面上有彌散的TiC、Ti (C、N)，而貝氏體區只有滲碳體顆粒存在，再加熱時就會出現第二相大小分布的不均勻性。上述因素都導致正火處理后硼鋼工件滲碳處理后滲碳層極易出現晶粒粗大(小于6級)且混晶，導致零件變形、開裂，嚴重制約了硼鋼的應用。

發明內容
為了克服現有硼鋼滲碳前的預先熱處理方法的上述不足，本發明提供一種硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，用本方法避免硼鋼零件在滲碳+調質處理后滲碳層出現由于晶粒粗大且混晶而導致零件變形、開裂。本硼鋼滲碳前的預先熱處理方法包括下述依次的步驟I熱處理a將棒料(也可是塊料)裝入爐中；b通電以平均每分鐘15士4°C加熱至1200士 10°C，透燒后保溫30士5分鐘；c打開爐門取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以平均每分鐘15士4°C加熱至920士 10°C，透燒后保溫 60 士 10分鐘；e斷電，棒料在爐中隨爐冷卻到660士 10°C，保溫60士5分鐘；f棒料隨爐冷卻到500°C以下出爐自然冷卻至室溫。上述的硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，其特征是在步驟f后，進行晶粒度檢驗， 每批抽檢不少于2個，按照GB6394標準進行滲碳層晶粒度檢驗，滲碳層晶粒細小、均勻，晶粒度級別為7-8級。本硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，得到細小的鐵素體和珠光體組織作為隨后滲碳處理的原始組織，保證奧氏體起始晶粒度較均勻；另外，退火時析出的Tie、Ti (C、N)，細小、 彌散，顯著抑制滲碳處理時奧氏體晶粒長大，因此，硼鋼工件滲碳處理后滲碳層晶粒細小、均勻，晶粒度能達到8級，完全滿足標準和使用不小于6級的要求。可避免硼鋼在滲碳+調質處理后滲碳層出現晶粒粗大(小于6級)和混晶導致零件變形、開裂，使硼鋼得到更好的應用。
具體實施例方式下面結合實施例詳細說明本發明的具體實施方式
，但本發明的具體實施方式
不局限于下述的實施例。實施例一本實施例是16MnCrB5 (歐標EN10084)鋼。化學成分的重量百分比為C 0. 14-0. 19 ； Si 彡 0. 40 ； Mn 1. 00—1· 30 ； Cr 0. 8-1. 1 ；P < 0.025;S < 0.035; B :0. 0008-0. 0050 單位其余為!^e與不可避免的雜質。本實施例的化學成分的質量百分比為C 0. 18 ； Si 0. 29 ； Mn 1. 16 ； Cr 1. 02 ； B 0. 0014 ；P 0. 020 ； S 0. 009 ；其余為!^e與不可避免的雜質。材料的形狀直徑Φ 30mm長30mm的棒料，10根。具體步驟依次如下I熱處理a將棒料裝入箱式爐中；b通電以每分鐘15°C升溫至1200°C，保溫30分鐘；c打開爐門，取出棒料自然冷卻到室溫(30°C以下)維持20分鐘以上；d將棒料放在爐中，通電以每分鐘15°C升溫至920°C保溫60分鐘；
e斷電，棒料在爐中緩漫冷卻到650 V保溫60分鐘；f打開爐門，取出棒料，自然冷卻到室溫(60°C以下)。g晶粒度檢驗將10個棒料(要求每批抽2個)，按照GB6394標準進行滲碳層晶粒度檢驗。顯示奧氏體晶粒度的方法采用過飽和苦味酸水溶液和洗滌劑混合液(10 1)， 加熱至50-80°C熱蝕。檢驗結果10個棒料滲碳層晶粒細小、均勻，晶粒度級別為7-8級，完全滿足標準不小于6級的要求。本實施例是以16CrMnB5鋼說明本發明的預先熱處理方法，但適用于其它的硼鋼預先熱處理與滲碳。實施例二本實施例是2OMnVB (GB52I6)化學成分的重量百分比為C 0. 17-0. 23 ；Mn 1. 05-1. 45 :Si :0. 17-0. 37 ；B 0. 005-0. 0035 ；P 彡 0. 035 ；S 彡 0. 035 ；Cr 彡 0. 35 ；Ni 彡 0. 30 Cu 彡 0. 20 ；其余為Fe與不可避免的雜質。本實施例化學成分的重量百分比為C 0. 21 ； Mn :1.25: Si 0. 29 ； B 0. 0028 ； P 0. 019 ；
S 0. 015 ； Cr. 0. 09 ； Ni 0. 05 Cu 0. 02 ；其余為Fe與不可避免的雜質。具體步驟依次如下a將棒料裝入箱式爐中；b通電以每分鐘15°C升溫至1200°C，保溫；35分鐘；c打開爐門，取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以每分鐘15°C升溫至910°C保溫60分鐘；e斷電，棒料在爐中緩漫冷卻到660 V保溫60分鐘；f打開爐門，取出棒料，自然冷卻到室溫。g晶粒度檢驗將6個棒料按照GB6394標準進行滲碳層晶粒度檢驗。6個棒料滲碳層晶粒細小、均勻，晶粒度級別為7. 5-8級，完全滿足標準不小于6級的要求。
權利要求
1.一種硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，它包括下述依次的步驟 I 熱處理a將棒料裝入爐中；b通電以平均每分鐘15士4°C加熱至1200士 10°C，透燒后保溫30士5分鐘； c打開爐門取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以平均每分鐘15士4°C加熱至920士 10°C，透燒后保溫60士 10 分鐘；e斷電，棒料在爐中隨爐冷卻到660士 10°C，保溫60士5分鐘； f棒料隨爐冷卻到500°C以下出爐自然冷卻至室溫。
2.根據權利要求1所述的硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，其特征是在步驟f后，進行晶粒度檢驗，每批抽不少于2個，按照GB6394標準進行滲碳層晶粒度檢驗，滲碳層晶粒細小、均勻，晶粒度級別為7-8級。
全文摘要
本發明涉及一種硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，它包括下述依次的步驟I 熱處理a將棒料裝入爐中；b通電以平均每分鐘15±4℃加熱至1200±10℃，透燒后保溫30±5分鐘；c打開爐門取出棒料自然冷卻到室溫；d將棒料放在爐中，通電以平均每分鐘15±4℃加熱至920±10℃，透燒后保溫60±10分鐘；e斷電，棒料在爐中隨爐冷卻到660±10℃，保溫60±5分鐘；f棒料隨爐冷卻到500℃以下出爐自然冷卻至室溫。本硼鋼滲碳前的預先熱處理方法，按照GB6394標準進行滲碳層晶粒度檢驗，滲碳層晶粒細小、均勻，晶粒度級別為7-8級。
文檔編號C23F17/00GK102373398SQ20111034720
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月30日 優先權日2011年10月30日
發明者王之香, 許洪新 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司