[其他]鋼的中等磁場強度磁場熱處理工藝

無效

• 申請號: 85106726
• 申請日: 1985-09-04
• 公開（公告）號: CN85106726A
• 公開（公告）日: 1987-03-25
• 發明（設計）人: 許伯鈞;谷南駒;閻殿然
• 申請（專利權）人: 河北工學院
• 主分類號: C21D1/04
• 分類號: C21D1/04
• 代理公司: 河北專利事務所
• 代理人: 趙小英

本發明屬于鋼的熱處理工藝方法，特別是高速鋼的熱處理工藝。

通常高速鋼的回火及鋼的等溫淬火。退火、冷處理和化學熱處理工序存在著生產周期長、耗能高、生產效率低等較難克服的弊病。高精密零件的冷處理工序所需的制冷設備在工廠中使用起來很煩瑣。通常，高速鋼的回火一般需要3——4次每次不少于1個小時，如果淬火后不能及時回火，會發生奧氏體的熱陳化穩定現象，為了達到充分地回火還要進一步增加回火次數和時間。鋼的等溫淬火、退火、冷處理、化學熱處理也和鋼的回火工序一樣，同樣存在著工時過長，耗能高的問題。

蘇聯1983年有一篇報運道，采用電磁場熱處理可以顯著加速鋼中相變過程，從而使鋼的組織細化并使鋼的機械性能提高，可促進高速鋼在熱處理過程中碳化物更加彌散析出以及殘余奧氏體的轉變。蘇聯采用的是直流磁場，磁場強度高達1000千安培/米以上。如此高的強度目前還只是限于理論研究，未能在工業中應用，因此在工業中沒有使用價值。

本發明目的就是要縮短鋼的熱處理工藝的生產周期，降低磁場強度使電磁場熱處理具有工業實用價值。取消高精密零件的冷處理工序，解決熱處理工藝過程耗能量高、生產效率低的問題。

發明是這樣實現的：在套在熱處理爐罐外或爐子外壁的線圈上接一脈沖發生器，產生頻率為30周-300千周的脈沖以及中等磁場強度的脈沖磁場，采用的磁場強度為1500-85000安培/米。

本發明因只需在熱處理爐罐外或爐子外壁加一個圈產生磁場，所以結構簡單使用方便，而收到的效果可觀。

經脈沖磁場熱處理后的高精密零件可取消冷處理工序來促進合金鋼中的殘余奧氏體轉變，減少內應力，提高零件的尺寸穩定性及質量和壽命。利用脈沖磁場進行化學熱處理可使滲硼速度比常規速度提高26％，滲氮速度比常規滲氮速度提高。脈沖磁場熱處理可以加速等溫淬火的相變過程，大大縮短等溫淬火的時間。脈沖磁場回火比常規回火生產周期縮短1倍以上。脈沖磁場退火和常規熱處理后脈沖磁場冷處理其所用時間要比常規退火以及常規冷處理所需時間減少1倍，而且鋼的特性也有所提高。同時經脈沖磁場熱處理后的彈簧以及高強鋼筋改善了“松馳”特性。鋼的硬度以及紅硬性、機械性能都有所提高。

以下將結合附圖對發明做進一步的描述。

圖1是常規回火和脈沖回火硬度曲線。

圖2是常規回火和脈沖回火紅硬性曲線。

圖3是常規800℃回火、3×1小時、40000×碳化物分布及形態。????

圖4是脈沖磁場800℃回火、2×45分鐘、40000×的碳化物分布及形態。

圖5是常規560℃、3×1小時回火掃描電鏡4000×

圖6是脈沖電磁場560℃、2×45分鐘回火掃描電鏡4000×

圖7是正常560℃、4×1小時、?500×斷口。

圖8是脈沖磁場560℃、2×45分鐘、500×斷口。

圖9是正常等溫淬火560℃回火、4×1小時、300×斷口。

圖10為脈沖磁場等溫淬火560℃回火、2×45分鐘、300×斷口。

我們選用工業用W6Mo5Cr?4V2高速鋼，加熱裝置選用高溫鹽浴爐或高溫箱式爐在高溫箱式爐加熱時試樣表面涂以高溫防氧化脫碳涂料。高速鋼的回火工藝在自制的外熱式硝鹽爐中進行。脈沖熱處理爐子功率選用為4.5千瓦，脈沖磁場強度為1500-85000安培/米，脈沖頻率為30周-800千周，硝鹽成分為50％?NaNO3+50KNO3，淬火加熱工藝按標準工藝選用1220℃×2.5-4分鐘油冷或620℃分級冷卻，然后560℃回火。沖擊試樣選用10×10×55mm無缺口試樣，抗彎試樣為10×10×120mm。所有機械性能數據均取三件以上的平均值。殘余奧氏體測定采用x一線衍射儀并經電解分離碳化物相分析結果修正。

參照圖1.W6Mo5Cr4V2鋼經二次脈沖電磁場回火硬度曲線〔1〕在回火時間為45分鐘時出現極大值，比常規回火熱處理560℃、3×1小時的硬度曲線〔2〕的硬度提高了0.5HRc以上。脈沖電磁場大大加速了回火過程。

圖2中〔1〕為2×45分鐘脈沖磁場回火紅硬性曲線，〔2〕為3×1小時常規回火、W6Mo5Cr4V2高速鋼紅硬性曲線。圖中可見W6Mo5Cr4V2鋼經脈沖磁場熱處理后比常規處理的紅硬性也提高了0.5-1HRC。這是由于脈沖電磁場促使碳化物的彌散析出。