一種金屬材料的熱處理加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬材料的熱處理加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬材料廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)、食品工業(yè)、儀器儀表、航天航空等領(lǐng)域，隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，金屬材料的性能越來(lái)越得到人們的重視。然而金屬工件在使用過(guò)程中極易受到環(huán)境變化引起腐蝕損壞，從而顯著降低了金屬工件的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，使工件的尺寸受到影響，帶來(lái)工件的運(yùn)動(dòng)的沖擊，加劇了磨損，從而大大降低了工件的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種金屬材料的熱處理加工工藝，其條件溫和，易于控制，得到的金屬工件耐腐蝕性好、強(qiáng)度和機(jī)械性能優(yōu)異。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種金屬材料的熱處理加工工藝，包括加工前坯料熱處理和加工后半成品熱處理；其中，所述加工前坯料熱處理具體步驟如下:將坯料加熱至700-800 °C，保溫10-25min，然后加熱至820-900 °C，保溫30_40min后置于空氣中自然冷卻至室溫得到正火坯料；將正火坯料升溫至800-880°C后進(jìn)行碳氮共滲，然后降溫至750-780°C保溫10-25min，然后降溫至700-740°C，保溫200_300min，自然冷卻至室溫后得到退火坯料；所述加工后半成品熱處理包括以下步驟:將加工后半成品加熱至200-350°C，保溫140-170min，然后加入淬火油中冷卻至室溫得到淬火件；將淬火件加熱至160_200°C，保溫30-50min，冷卻至室溫后得到所述金屬工件。
[0005]優(yōu)選地，在加工前坯料熱處理過(guò)程中，加熱至700-800°C的過(guò)程中，平均升溫速率為 2-5。。/min0
[0006]優(yōu)選地，在加工前坯料熱處理過(guò)程中，加熱至820-900°C的過(guò)程中，平均升溫速率為 3-6 °C /min。
[0007]優(yōu)選地，在加工前坯料熱處理過(guò)程中，進(jìn)行碳氮共滲時(shí)，碳源為甲醇和丙烷的混合物，氮源為氨氣。
[0008]優(yōu)選地，甲醇和丙烷的混合物中，甲醇與丙烷的摩爾比為1-4:2-5。
[0009]優(yōu)選地，所述加工后半成品熱處理過(guò)程中，加熱至200_350°C的過(guò)程中，平均升溫速率為 6-12°C /min。
[0010]優(yōu)選地，所述加工前坯料熱處理具體步驟如下:將坯料加熱至720-780°C，保溫15-20min，然后加熱至850-880°C，保溫34_38min后置于空氣中自然冷卻至室溫得到正火坯料；將正火坯料升溫至830-850°C后進(jìn)行碳氮共滲，然后降溫至760-770°C保溫16-20min，然后降溫至710_730°C，保溫240_270min，自然冷卻至室溫后得到退火坯料。
[0011]優(yōu)選地，所述加工后半成品熱處理包括以下步驟:將加工后半成品加熱至280-330°C，保溫150-160min，然后加入淬火油中冷卻至室溫得到淬火件；將淬火件加熱至170-180°C，保溫39-45min，冷卻至室溫后得到所述金屬工件。
[0012]優(yōu)選地，包括加工前坯料熱處理和加工后半成品熱處理；
其中，所述加工前坯料熱處理具體步驟如下:將坯料加熱至760°C，保溫17min，然后加熱至860°C，保溫36min后置于空氣中自然冷卻至室溫得到正火坯料；將正火坯料升溫至840°C后進(jìn)行碳氮共滲，然后降溫至766°C保溫18min，然后降溫至720°C，保溫250min，自然冷卻至室溫后得到退火坯料；
所述加工后半成品熱處理包括以下步驟:將加工后半成品加熱至300°C，保溫155min，然后加入淬火油中冷卻至室溫得到淬火件；將淬火件加熱至175°C，保溫40min，冷卻至室溫后得到所述金屬工件。
[0013]本發(fā)明金屬材料的熱處理加工工藝中，首先對(duì)坯料進(jìn)行了正火、碳氮共滲、退火處理，通過(guò)調(diào)節(jié)各工藝的參數(shù)，使坯料的韌性達(dá)到最優(yōu)，為之后的半成品加工提供了基礎(chǔ)；將半成品進(jìn)行了淬火和回火，通過(guò)調(diào)節(jié)淬火和回火的工藝參數(shù)，大大提高了工件的韌性、硬度、耐腐蝕性和耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例1
一種金屬材料的熱處理加工工藝，包括加工前坯料熱處理和加工后半成品熱處理；其中，所述加工前坯料熱處理具體步驟如下:以5°C /min的平均升溫速率將坯料加熱至700°C，保溫25min，然后以5°C /min的平均升溫速率加熱至820°C，保溫40min后置于空氣中自然冷卻至室溫得到正火坯料；將正火坯料升溫至800°C后進(jìn)行碳氮共滲，然后降溫至780°C保溫lOmin，然后降溫至740°C，保溫200min，自然冷卻至室溫后得到退火坯料；所述加工后半成品熱處理包括以下步驟:將加工后半成品加熱至200°C，保溫170min，然后加入淬火油中冷卻至室溫得到淬火件；將淬火件加熱至160°C，保溫50min，冷卻至室溫后得到所述金屬工件。
[0016]實(shí)施例2
一種金屬材料的熱處理加工工藝，包括加工前坯料熱處理和加工后半成品熱處理；其中，所述加工前坯料熱處理具體步驟如下:以2°C /min的平均升溫速率將坯料加熱至800°C，保溫lOmin，然后以6°C /min的平均升溫速率加熱至900°C，保溫30min后置于空氣中自然冷卻至室溫得到正火坯料；將正火坯料升溫至880°C后進(jìn)行碳氮共滲，然后降溫至750°C保溫25min，然后降溫至700°C，保溫300min，自然冷卻至室溫后得到退火坯料；所述加工后半成品熱處理包括以下步驟:將加工后半成品加熱至350°C，保溫140min，然后加入淬火油中冷卻至室溫得到淬火件；將淬火件加熱至200°C，保溫30min，冷卻至室溫后得到所述金屬工件。
[0017]實(shí)施例3
一種金屬材料的熱處理加工工藝，包括加工前坯料熱處理和加工后半成品熱處理； 其中，所述加工前坯料熱處理具體步驟如下:以:TC /min的平均升溫速率將坯料加熱至720°C，保溫20min，然后以3°C /min的平均升溫速率加熱至850°C，保溫38min后置于空氣中自然冷卻至室溫得到正火坯料；將正火坯料升溫至830°C后進(jìn)行碳氮共滲，然后降溫至770°C保溫16min，然后降溫至730°C，保溫240min，自然冷卻至室溫