一种高温渗碳不锈钢低压真空渗碳热处理方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109735794A

(43)申请公布日2019.05.10

(21)申请号CN201910176560.5

(22)申请日2019.03.08

(71)申请人东北大学

地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号

(72)发明人王昭东田勇王昊杰王斌贾涛王丙兴

(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人齐胜杰

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种高温渗碳不锈钢低压真空渗碳

热处理方法

(57)摘要

本发明涉及一种高温渗碳不锈钢低

压真空渗碳热处理方法，该方法处理过程

步骤包括低压真空渗碳、淬火、深冷处

理、高温回火的工艺，且上述步骤可重复

进行。其中低压真空渗碳工艺采用饱和调

值法进行多段式脉冲渗碳，渗碳剂采用乙

炔气体，渗碳温度850～1050℃，渗碳压

力100～2000Pa，强渗和扩散循环周期

20～70次。采用本发明处理方法安全节能

环保，可消除晶间氧化，实现对渗层深度

的精确控制，制备的材料可在400℃以上

保证良好的服役性能。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种高温渗碳不锈钢低压真空渗碳热处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、准备高温渗碳不锈钢材料试样；

S2、渗碳：将所述高温渗碳不锈钢材料进行抽真空、升温阶段、脉冲渗碳和停止

渗碳四个阶段；

S3、淬火：渗碳结束后，试样在低压真空渗碳炉内加热到温度为950～1100℃，保

温，然后出炉进行真空油淬，可进行多次淬火；

S4、深冷处理:待渗碳淬火后，钢的温度降到室温后在深冷箱进行深冷处理；

S5、高温回火：深冷处理后进行回火。

2.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述高温渗碳不锈钢材料试样的

成分按质量分数计为：C0.05～0.3％,Si0.2～0.9％,Mn0.4～0.7％,Cr10～20％,Ni

1.0～5.5％,Mo2.0～6.0％,Co5～15％,V0.3～

1.0％,Nb≤0.1％,W≤2％,Cu≤1％,B≤0.015％，其余为Fe和不可避免杂质。

3.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述S2中渗碳具体包括：

a)试样表面进行清洗，去除油渍污物，晾干后送入炉膛并抽真空，绝对压力为5～

30Pa；b)试样随炉分阶段升温至渗碳温度850～1050℃；

c)根据渗层深度要求，设定强渗浓度值、扩散浓度值、脉冲周期和时间等工艺控制

条件；

d)当达到设定渗层深度和碳浓度值时，停止渗碳，进行随炉冷却。

4.如权利要求3所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤c)的操作为向炉膛内快

速充入高纯乙炔气体进入强渗阶段，调节至稳定压力100～2000Pa，强渗时间5～

30s，当试样表面碳浓度升高至强渗浓度设定值为0.7％～1.6％时，进行快速抽气，

充入氮气进入扩散脉冲阶段，调节炉内气压至20～500Pa，直至表面碳浓度降低至

扩散浓度设定值为0.5％～1.2％，扩散时间为500～3000s；按此步骤进行循环操作，

循环周期20～70次，总渗碳时间10～40h。

5.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在步骤S3中，所述保温的时间

1～2h，淬火介质为真空淬火油。

6.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，重复步骤S3，进行多次淬火。

7.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在步骤S4中，所述深冷处理的

温度为-70～-200℃，时间为1～5h，深冷介质为液氮。

8.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在步骤S5中，所述回火的温度

为400～650℃，保温时间为1～5h。

9.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，重复或多次重复步骤S2-S5