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一种非马氏体的工艺控制方法
    (1)技术领域

    本发明涉及一种金属热处理方法，尤其涉及一种在最终热处理中减少金属表面非马氏体组织的工艺控制方法。

    (2)背景技术

    非马氏体组织是渗碳及碳氮共渗零件渗层组织一种常见缺陷，据国内外有关资料报导，严重的非马组织会显著降低齿轮表面的硬度、接触疲劳强度和弯曲疲劳强度而造成齿轮早期磨损，从而严重影响齿轮的使用寿命。产生非马氏体组织的因素很多，有合金元素、淬火介质、设备及气氛、零件表面糙度等等，但目前在本技术领域中不能对渗碳淬火表面非马氏体组织进行有效控制。

    (3)发明内容

    本发明的目的是提供一种渗碳淬火工艺中非马氏体组织控制的有效方法。

    为达上述目的，本发明的非马氏体的工艺控制方法，包括以下工序：

    (1)装架，并去除工件的锈斑；

    (2)清洗，去除所述工件油渍、表面附着物；

    (3)按原料气一览表所列的参数在热炉内预先排气；

    (4)将所述工件放置所述热炉内；

    (5)对所述工件进行渗碳；

    (6)对所述工件进行淬火；

    其特点是，在所述第(5)道工序和第(6)道工序之间中增设以下工序：

    在所述热炉内通15至60分钟的氨气；

                           原料气一览表  原料气丙酮甲醇氨气 丙烷氮气  纯度≥99.5％≥98.8％进炉前先干燥 ≥99.5％≥99.9％  流量常量0.8～1L/h增量1.6～2.5L/h3.5～5L/h0.1～0.6m³/h 0.2～0.6m³/h3～6m³/h  备注用于直生式渗碳气氛用于氮、甲醇气氛定期更换干燥剂 用于氮、甲 醇气氛用于氮、甲醇气氛

    上表中，L表示“升”，m表示“米”，h表示“小时”。

    采用上述工艺控制方法，可以使工件最表层渗入少量活性氮原子，从而增加工件最表层的淬透性以减少非马氏体组织。

    为进一步说明本发明的上述目的、工艺特点和效果，以下将对本发明进行详细的描述。

    (4)具体实施方式

    以下将对本发明非马氏体的工艺控制方法的技术方案和实施进行详细描述。

    渗碳淬火工件进炉经排气区到渗碳区，由于加热速度和周围气氛的关系，在到达渗碳区前，工件表层易形成氧化膜，此种晶界氧化是造成非马氏体组织地重要原因之一，即气氛中的H₂O和CO₂分解形成的氧原子在最外层形成氧化物后，接着沿晶界扩散，晶粒内的合金元素向晶界的氧扩散，并在此形成氧化物，造成氧化物附近基体合金元素减少，从而淬透性降低，易形成非马氏体组织。因此，本发明的非马氏体的工艺控制方法，其工序如下：

    (1)装架，并去除工件的锈斑；

    (2)清洗，去除工件油渍、表面附着物；

    (3)热炉内预先排气，按表一的原料气一览表所列的参数在炉内预先排气，注意保持原料气纯度、氨气的干燥度和流量；

    (4)热炉进工件；

    (5)对上述工件进行渗碳；

    (6)在热炉内通15至60分钟的氨气，注意氨气的干燥度和流量，此工序可使工件最表层渗入少量活性氮原子，从而增加工件最表层的淬透性以减少非马氏体组织；

    (7)对上述工件进行淬火。

    表一(原料气一览表)  原料气丙酮甲醇氨气丙烷氮气  纯度≥99.5％≥98.8％进炉前先干燥≥99.5％≥99.9％  流量常量0.8～1L/h增量1.6～2.5L/h3.5～5L/h0.1～0.6m³/h0.2～0.6m³/h3～6m³/h  备注用于直生式渗碳气氛用于氮、甲醇气氛定期更换干燥剂用于氮、甲醇气氛用于氮、甲醇气氛

    上述表一中，L表示“升”，m表示“米”，h表示“小时”。

    本发明对渗碳淬火非马氏体组织的控制有较明显的效果，尤其新增的第(6)道工序是本发明工艺控制方法的显著特点。

    表二、表三是采用本发明前后渗碳淬火非马氏体组织深度对照表(经5次实验)

                                                           采用本发明前    表二                       渗碳直接淬火                   渗碳一次加热淬火    1    2    3    4    5    1    2    3    4    5非马氏体平均深(mm)                            0.016                         0.018

                                                          采用本发明后    表三                    渗碳直接淬火                     渗碳一次加热淬火    1    2    3    4    5    1    2    3    4    5非马氏体平均深(mm)                          0.01                          0.013

    由表二和表三对比可以看出，采用本发明后的非马氏体平均深比发明前要低，因此本发明非马氏体的工艺控制方法对渗碳淬火的表面非马氏体组织能够进行有效控制。

    虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。