一種碳氮共滲熱處理工藝方法
【技術領域】
[0001] 本發明是關于鋼制件的碳氮共滲熱處理工藝方法，具體的地說，是關于15CrV材 料碳氮共滲熱處理工藝方法。
【背景技術】
[0002] 由于碳氮共滲的軸襯零件是某型飛機操縱系統的重要零件，要求零件表面硬度高 耐磨性好，并有高的耐沖擊韌性，零件芯部還必須有一定的塑性。因此為滿足零件的技術要 求，設計采用15CrV材料加工，該材料具有良好的淬透性，材料中以化合物狀態存在的釩， 產生的細小顆粒而形成新相的晶核，能提高鋼的回火穩定性并有其強烈的二次硬化作用。 固溶于鐵素體中有及強的固溶強化作用，有細化晶粒作用，所以能大大提高低溫沖擊韌性。 同時碳化釩是金屬碳化物中最硬最耐磨的，可提高零件的使用壽命。釩通過細小碳化物顆 粒的彌散分布也可以提高鋼的蠕變和持久強度冷變形時塑性高，但是由于該項材料熱處理 工藝復雜，國內沒有成熟的工藝規范。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的是：提供一種碳氮共滲熱處理工藝方法，解決鋼件的碳氮共滲熱處 理工藝。
[0004] 本發明的技術方案是：
[0005] -種碳氮共滲熱處理工藝方法，包括：
[0006] 對零件進行清洗除油，清洗后用0. 2mm軟態不銹鋼絲綁扎零件，零件之間的間隙 不得小于2mm，將清洗綁扎好的零件，掛在專用卡具上；
[0007] 零件入爐前先升溫至高于碳氮共滲溫度50°C，在此溫度往爐內滴入3:1的甲苯和 乙醇混合液，滴入速率為80滴/分~100滴/分；爐內壓力保持在5mm~15mm水柱之間， 爐溫逐步降至碳氮共滲溫度，時間不少于1小時；
[0008] 將清洗后的零件裝爐，待爐溫恢復到碳氮共滲溫度800±5°C時開始計時，保溫 35min~45min，甲酰胺滲劑滴入速率為100滴/分~130滴/分，爐內壓力保持在10_~ 30mm水柱之間；
[0009] 零件碳氮共滲保溫結束后，從爐內取出零件，在10 %的鹽水溶液中淬火，從爐門開 啟到零件完全浸入鹽水的時間不超過l〇s ;
[0010] 將淬過火的零件，在熱水中清洗掉零件表面上的鹽跡并干燥；
[0011] 零件干燥后在4小時內在硝鹽槽爐中進行回火，即將零件放入爐溫保持在 170°C~230°C硝鹽槽內，保溫120min~180min后，將零件放入彡60°C冷卻。
[0012] 本發明的優點是：解決了零件碳氮共滲熱處理工藝國內無現行熱處理工藝規范的 技術問題，試驗產生的成果可用于公司零件碳氮共滲熱處理工藝，符合飛機軸襯零件碳氮 共滲熱處理生產。
【具體實施方式】
[0013] 最佳工藝實施方案步驟：
[0014] 1工藝材料確認（見表1):
[0015] 表1工藝材料
[0016]
[0017] 2工藝k程??認：零件驗收一滲k準備一碳k共滲一淬火一清洗二回火一檢驗
[0018] a)零件驗收：送交碳氮共滲的零件，表面不允許有裂紋、劃傷、毛刺、尖角、銹蝕、 腐蝕、油漆、油污、臟物及氧化色等，表面粗糙度為Ra 3. 2_~1. 6_。
[0019] b)滲前準備：零件碳氮共滲前按文件進行清洗除油。用0. 2mm軟態不銹鋼絲綁扎 零件，綁扎時用力要均勻，防止綁扎松緊程度不一，造成零件變形。零件之間的間隙不得小 于2_。清洗干凈的零件綁扎時應戴干凈手套操作。將清洗綁扎好的零件，掛在專用卡具上， 各組零件相互的間距應保證爐內氣氛在零件之間暢通，以達到均勻加熱及滲層厚度均勻一 致的要求。
[0020] C)碳氮共滲：
[0021] 1)排氣：零件入爐前先升溫至高于碳氮共滲溫度50°C，在此溫度往爐內滴入3:1 的甲苯和乙醇混合液，滴入速率為80滴/分~100滴/分；爐內壓力保持在5mm~15mm水 柱之間。在排氣過程中，爐溫逐步降至碳氮共滲溫度，總排氣時間不少于1小時。
[0022] 2)排氣完畢，按表2規定的規范進行碳氮共滲。
[0023] 表2碳氮共滲規范
[0024]
[0025] d)淬火：零件碳氮共滲保溫結束后，從爐內迅速取出，在10%的鹽水溶液中淬火。 淬火轉移時間：零件不超過10s。
[0026] e)清洗：將鹽水槽中淬過火的零件，回火前在熱水中清洗掉零件表面上的鹽跡并 干燥。
[0027] f)回火：零件干燥后進行回火，所述回火在淬火后4h內按表3進行。
[0028] 表3回火規范
[0029]
[0030] J)檢驗：
[0031] 零件按最佳工藝實施方案進行后，機械性能滿足了設計要求。具體結果如下：
[0032] (1)滲層；〇· 12mm ~0· 18mm
[0033] (2)硬度：HRC57 ~62、HV642 ~766
[0034] (3)金相組織：
[0035] a)共滲層黑色組織檢查：零件滲層無黑色組織；
[0036] b)非滲層組織檢查：零件中心鐵素體組織含量為40 %~60%。
【主權項】
1. 一種碳氮共滲熱處理工藝方法，其特征在于，包括： 對零件進行清洗除油，清洗后用0. 2_軟態不銹鋼絲綁扎零件，零件之間的間隙不得 小于2_，將清洗綁扎好的零件，掛在專用卡具上； 零件入爐前先升溫至高于碳氮共滲溫度50°C，在此溫度往爐內滴入3:1的甲苯和乙醇 混合液，滴入速率為80滴/分~100滴/分；爐內壓力保持在5mm~15mm水柱之間，爐溫 逐步降至碳氮共滲溫度，時間不少于1小時； 將清洗后的零件裝爐，待爐溫恢復到碳氮共滲溫度800±5°C時開始計時，保溫 35min~45min，甲酰胺滲劑滴入速率為100滴/分~130滴/分，爐內壓力保持在10_~ 30mm水柱之間； 零件碳氮共滲保溫結束后，從爐內取出零件，在1 〇 %的鹽水溶液中淬火，從爐門開啟到 零件完全浸入鹽水的時間不超過l〇s ; 將淬過火的零件，在熱水中清洗掉零件表面上的鹽跡并干燥； 零件干燥后在4小時內在硝鹽槽爐中進行回火，即將零件放入爐溫保持在170°C~ 230°C硝鹽槽內，保溫120min~180min后，將零件放入彡60°C冷卻。
【專利摘要】本發明屬于工藝技術領域，提供一種碳氮共滲熱處理工藝方法，包括：對零件進行清洗除油，清洗后綁扎零件，掛在專用卡具上；零件入爐前先升溫至高于碳氮共滲溫度50℃，在此溫度往爐內滴入3:1的甲苯和乙醇混合液，滴入速率為80滴/分～100滴/分；爐內壓力保持在5mm～15mm水柱之間，爐溫逐步降至碳氮共滲溫度，時間不少于1小時；零件裝爐，待爐溫恢復到碳氮共滲溫度800±5℃時開始計時，保溫35min～45min,甲酰胺滲劑滴入速率為100滴/分～130滴/分，爐內壓力保持在10mm～30mm水柱之間；從爐內取出零件，在10％的鹽水溶液中淬火；在熱水中清洗掉零件表面上的鹽跡并干燥；然后在4小時內在硝鹽槽爐中進行回火。
【IPC分類】C23C8/80, C23C8/32
【公開號】CN105648394
【申請號】
【發明人】張國峰, 馮學民, 楊根軍, 陳彥, 王翀, 韓敏, 胡久, 陳銘, 董艷芬
【申請人】陜西飛機工業（集團）有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月14日