CN104480424A - 一种氮化钢135材料的氮化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮化钢135材料的氮化方法，包括以下步骤：渗氮前的调质处理；渗氮工艺：将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污，用低风压细砂将试样进行吹砂，然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；第一阶段：渗氮温度512-520℃，保温1-1.5h，氮势（Kn）6.3-8；第二阶段：渗氮温度520-555℃，保温6-10.5h，氮势（Kn）0.65。保温结束温度小于100℃。本发明能提高钢件表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性。

Description

一种氮化钢135材料的氮化方法
技术领域
本发明属于热处理工艺技术领域，具体来说涉及的是一种氮化钢135材料的渗氮方法。
背景技术
氮化钢135属国外合金结钩钢材料牌号，其合金组成为：C：0.38-0.43%，Cr：1.6%，Mo：0.35%，AL：1.13%，AL元素强烈提高氮化层的硬度，Cr，Mo元素次之。对于这种材料的热处理一般采用调质处理，保持其综合机械性能，但试样表面耐磨性、抗蚀性不好。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能提高钢件表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性的氮化钢135材料的氮化方法。
本发明的一种氮化钢135材料的氮化方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、用汽油将试样清洗干净。
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：940±10℃，保温时间: 120-180分钟, 油冷
回火温度：590±10℃，保温时间：180-210分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样加工成拉伸试棒，其机械性能要求如下：
抗拉强度（UTS）：150-200KSI
硬度要求： ≥34HRC                   
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污
b、用低风压细砂将试样进行吹砂。
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨。
d、第一阶段：渗氮温度512-520℃，保温1-1.5h，氮势（Kn）6.3-8；第二阶段：渗氮温度520-555℃，保温6-10.5h，氮势（Kn）0.65。保温结束温度小于100℃。
上述的一种氮化钢135材料的氮化方法，其中：试样先加工成φ15x100的规格。
本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明根据氮化温度越高，氮化时间越长，硬度有下降的趋势，但渗层深度随时间延长越来越深，而氮化白层跟氮势（Kn）有密切关系。通过选择氮化温度和时间来得到氮化后所需的表面硬度和渗层深度，通过选择氮势（Kn）来决定氮化层组织。采用氮化钢135材料制作试样，将试样清洗，再吹砂处理去除表面氧化膜后；将试样装入精密可控气氛氮化炉中，分为二个阶段进行氮化处理，使材料的表面硬度、渗层深度、白层、金相组织等得到精确控制。本发明能提高钢件表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性，可应用到其他类似的合金结构钢。
本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进行详细描述，进一步解释和说明本发明的技术方案特点。
实施例1
一种氮化钢135材料的氮化方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将试样清洗干净。
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：940±10℃，保温时间: 120-180分钟, 油冷
回火温度：590±10℃，保温时间：180-210分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样加工成拉伸试棒，其机械性能要求如下：
抗拉强度（UTS）：150-200KSI
硬度要求： ≥34HRC                   
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污
b、用低风压细砂将试样进行吹砂。
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨。
d、第一阶段：渗氮温度512℃，保温1.5h，氮势（Kn）8；第二阶段：渗氮温度550℃，保温6h，氮势（Kn）0.65。保温结束温度小于100℃。
检测结果：表面硬度：94HR15N，渗层深度：0.19mm，脆性：Ⅰ级，白层：2μm，组织：无网状。
实施例2
一种氮化钢135材料的氮化方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将试样清洗干净。
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：940±10℃，保温时间: 120-180分钟, 油冷
回火温度：590±10℃，保温时间：180-210分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样加工成拉伸试棒，其机械性能要求如下：
抗拉强度（UTS）：150-200KSI
硬度要求： ≥34HRC                   
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污
b、用低风压细砂将试样进行吹砂。
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨。
d、第一阶段：渗氮温度520℃，保温1h，氮势（Kn）6.6；第二阶段：渗氮温度555℃，保温7h，氮势（Kn）0.65。保温结束温度小于100℃。
检测结果： 表面硬度：93.7HR15N，渗层深度：0.23mm，脆性：Ⅰ级，白层：0μm，组织：无网状。
                         
实施例3
一种氮化钢135材料的氮化方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、试样加工成φ15x100的规格，然后用汽油将试样清洗干净。
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：940±10℃，保温时间: 120-180分钟, 油冷
回火温度：590±10℃，保温时间：180-210分钟，空冷；
c、将淬回火后的试样加工成拉伸试棒，其机械性能要求如下：
抗拉强度（UTS）：150-200KSI
硬度要求： ≥34HRC                   
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污
b、用低风压细砂将试样进行吹砂。
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨。
d、第一阶段：渗氮温度520℃，保温1h，氮势（Kn）6.3；第二阶段：渗氮温度555℃，保温10.5h，氮势（Kn）0.65。保温结束温度小于100℃。
检测结果：表面硬度：93.6HR15N，渗层深度：0.29mm，脆性：Ⅰ级，白层：0μm，组织：无网状。

Claims (3)

1.一种氮化钢135材料的氮化方法，包括以下步骤：
（1）渗氮前的调质处理：
a、用汽油将试样清洗干净；
b、将清洗好的试样放入真空油淬炉中，进行淬火、回火处理，工艺参数如下：
淬火温度：940±10℃，保温时间: 120-180分钟, 油冷
回火温度：590±10℃，保温时间：180-210分钟，空冷；
（2）渗氮工艺
a、将试样用汽油和丙酮清洗干净表面油污
b、用低风压细砂将试样进行吹砂；
c、然后将试样放入精密可控气氛氮化炉内的料盘上，盖好炉盖，通入经干燥后的液氨；
d、第一阶段：渗氮温度512-520℃，保温1-1.5h，氮势（Kn）6.3-8；第二阶段：渗氮温度520-555℃，保温6-10.5h，氮势（Kn）0.65；保温结束温度小于100℃。
2.如权利要求1所述的一种氮化钢135材料的氮化方法，其中：c、将淬回火后的试样加工成拉伸试棒，其机械性能要求如下：
抗拉强度（UTS）：150-200KSI
硬度要求： ≥34HRC。
3.如权利要求1或2所述的一种氮化钢135材料的氮化方法，其中：试样先加工成φ15x100的规格。
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