提高16MnCr5零件使用寿命的方法

摘要

本发明涉及一种提高16MnCr5零件使用寿命的方法，它包括以下工艺步骤：步骤一：退火热处理；步骤二：氮碳共渗。本发明将16MnCr5零件采用退火热处理，使得其金相组织为：块状铁素体+粒状珠光体+珠光体，在后续的氮碳共渗过程中氮、碳原子是沿晶渗入扩散，由于退火热处理后16MnCr5零件的金相组织中的粒状珠光体细化了基体晶粒，能够有效加快氮化扩散速度，提高氮化深度，从而提高硬化层深度。在氮碳共渗时第一阶段氮化与第二阶段氮化温度不变或者变化不大，通过变化氨分解率来控制硬化层深度以及含氮化合层的深度。从而使得在低成本的工艺方法下提高了16MnCr5零件的使用寿命。

主权项

一种提高16MnCr5零件使用寿命的方法，其特征在于它包括以下工艺步骤：步骤一：退火热处理1、退火炉升温至T₁₁=700~720℃，升温时间为t₁₁=120~150min；2、退火炉在T₁₂=700~720℃的温度范围保温，保温时间为t₁₂=240~300min；3、退火炉随炉降温至T₁₃=500~520℃，降温时间为t₁₃=150~180min；步骤二：氮碳共渗对步骤一退火热处理完成之后的16MnCr5零件进行氮碳共渗，氮碳共渗的工艺步骤如下：1、将16MnCr5零件上料至氮碳共渗炉，氮碳共渗炉温度控制在T₂₁=360~370℃，在该温度下16MnCr5零件进行预氧化，预氧化时间为t₂₁=25~35min；2、氮碳共渗炉进行升温至T₂₂=545~555℃；3、氮碳共渗炉温度保持在T₂₃=545~555℃，进行第一阶段氮化，氨气流量为3~3.5m³/h，控制氨分解率为30~40%，CO₂流量为130~150L/h，第一阶段氮化时间为t₂₃=230~250min；4、氮碳共渗炉温度保持在T₂₄=545~555℃，进行第二阶段氮化，氨气流量为2~2.5m³/h，控制氨分解率为50~60%，CO₂流量为130~150L/h，第二阶段氮化时间为t₂₄=350~370min；5、氮碳共渗炉停止加热，氨气流量减少至0.5~0.8m³/h，停止通入CO₂，启动风机冷却至180℃以下，16MnCr5零件出炉。