粉末件熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬熱處理工藝，尤其涉及一種對(duì)粉末件的高頻淬火熱處理工
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【背景技術(shù)】
[0002]粉末件是一種將金屬粉末通過(guò)高溫、高壓壓制成型，然后進(jìn)行高頻淬火等處理工藝進(jìn)行硬度、韌度的熱處理。粉末件具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)逐漸在汽車工業(yè)等領(lǐng)域取代傳統(tǒng)工藝的金屬部件，成為未來(lái)金屬部件的發(fā)展趨勢(shì)。但是對(duì)于高頻熱處理而言，加工粉末件成功率相當(dāng)?shù)?。其主要原因是，由于粉末件是以?xì)小鋼粒通過(guò)壓制成形，雖然其密度不比一般鑄件小，但是鋼粒之間仍未完全結(jié)合在一起，這導(dǎo)致在高頻淬火過(guò)程中，受熱膨脹，造成鋼粒分離形成裂紋。通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)粉末件在高頻工藝中，是在常溫狀態(tài)下經(jīng)感應(yīng)線圈通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生電流在1.5秒鐘之內(nèi)加熱至850-900°C.在經(jīng)淬火冷卻，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而開(kāi)裂，主因仍是粉末件是由細(xì)小剛粒，經(jīng)高溫高壓擠出成型，通過(guò)連續(xù)爐高溫?zé)Y(jié)使組織密度達(dá)7級(jí)以上；雖如此但組織之間仍有間隙，在瞬間高溫及冷卻易產(chǎn)生裂痕，所以在工藝程序上控制相當(dāng)重要。目前，利用傳統(tǒng)工藝對(duì)粉末件進(jìn)行高頻淬火時(shí)，出現(xiàn)裂紋的幾率高達(dá)70%左右，如何降低其出現(xiàn)裂紋的幾率，提高產(chǎn)品合格率是目前亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種解決上述問(wèn)題的方案，提供一種加工合格率高的粉末件熱處理工藝。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供粉末件熱處理工藝，其是一種針對(duì)粉末件進(jìn)行高頻熱處理的工藝，其包括以下步驟:
[0005]I)預(yù)熱，對(duì)粉末件進(jìn)行預(yù)熱處理；
[0006]2)空氣冷卻，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻I至5秒；
[0007]3)加熱，對(duì)粉末件進(jìn)行加熱至800?900°C，并保持I?2秒；
[0008]4)空氣冷卻，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻0.1至2秒；
[0009]5)冷卻，將粉末件放入在淬火液中冷卻3至5秒。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟I)中，對(duì)所述粉末件預(yù)熱到300?500°C。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟I)中，對(duì)所述粉末件預(yù)熱到350°C。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟I)中，對(duì)所述粉末件預(yù)熱時(shí)間為0.6秒。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟3)中，利用高頻機(jī)對(duì)所述粉末件加熱至850°C。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟2)中，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻2秒。
[0015]本發(fā)明的粉末件熱處理工藝是經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)增加空冷的步驟，降低加熱過(guò)程中粉末件內(nèi)外溫差從而降低了裂紋出現(xiàn)的幾率，其中每個(gè)步驟的控制溫度、保持時(shí)間都經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)比對(duì)，以獲得最佳效果。本發(fā)明的粉末件熱處理工藝是基于現(xiàn)有的設(shè)備和工藝基礎(chǔ)上的改進(jìn)，其具有簡(jiǎn)單、易操作、合格率高等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0017]本發(fā)明的粉末件熱處理工藝，是一種利用高頻機(jī)針對(duì)粉末件進(jìn)行高頻熱處理的工藝為:輸出電力(S98) —加熱(1.5秒)一冷卻(6秒)。而本發(fā)明的工藝為:輸出電力(S50)—預(yù)熱(0.6秒)—空冷(0.5秒)—輸出電力(S96)—正式加熱(1.3秒)—冷卻(4秒)。具體來(lái)說(shuō)，包括:
[0018]I)預(yù)熱，輸出電力降低以50%先進(jìn)行預(yù)熱動(dòng)作改善急速加熱情形，在高頻機(jī)中對(duì)粉末件進(jìn)行預(yù)熱處理，使其加熱到300?500°C ;經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，其他相同條件下，在300?500°C區(qū)間內(nèi)，預(yù)熱到350°C時(shí)粉末件裂紋出現(xiàn)幾率是最小的；
[0019]2)空氣冷卻，高頻機(jī)停止加熱，使得粉末件在空氣中自然冷卻I至5秒，使得粉末件內(nèi)外部分的溫差減??；粉末件內(nèi)外部分存在溫差是導(dǎo)致粉末件在熱處理過(guò)程中出現(xiàn)裂紋的根本原因；經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)比對(duì)，自然冷卻0.5秒即可達(dá)到較好的效果，冷卻時(shí)間太短導(dǎo)致溫差減小不明顯，冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致預(yù)熱溫度不夠，浪費(fèi)能源；空冷讓其溫度擴(kuò)至內(nèi)部組織使內(nèi)外落差范圍縮短。
[0020]3)加熱，利用高頻機(jī)對(duì)粉末件進(jìn)行加熱至800?900°C，其中優(yōu)選850°C ;輸出電力及時(shí)間因有預(yù)熱動(dòng)作，故電力用S96、加熱時(shí)間1.2秒就可滿足產(chǎn)品要求條件。
[0021 ] 4)空氣冷卻，高頻機(jī)停止加熱，使得粉末件在空氣中自然冷卻0.1至2秒；空冷讓其溫度擴(kuò)至內(nèi)部組織使內(nèi)外落差范圍縮短。
[0022]5)冷卻，將粉末件放入在淬火液中冷卻4至5秒，此為傳統(tǒng)工藝中的步驟，冷卻時(shí)間控制4秒使工件還有余溫(60-70)度，形成一個(gè)自然回火動(dòng)作。
[0023]通過(guò)以上工藝改變，使裂痕比例降低，而金像組織也因工藝改變使組織變?yōu)楦?xì)致及均勻，且仍可得到高硬度及高強(qiáng)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.粉末件熱處理工藝，其是一種針對(duì)粉末件進(jìn)行高頻熱處理的工藝，其特征在于，其包括以下步驟: 1)預(yù)熱，對(duì)粉末件進(jìn)行預(yù)熱處理； 2)空氣冷卻，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻0.1至I秒； 3)加熱，對(duì)粉末件進(jìn)行加熱至800?900°C，并保持I?2秒； 4)空氣冷卻，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻0.1至2秒； 5)冷卻，將粉末件放入在淬火液中冷卻3至5秒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末件熱處理工藝，其特征在于，所述步驟I)中，對(duì)所述粉末件預(yù)熱到300?500°C。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末件熱處理工藝，其特征在于，所述步驟I)中，對(duì)所述粉末件預(yù)熱到350°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末件熱處理工藝，其特征在于，所述步驟I)中，對(duì)所述粉末件預(yù)熱時(shí)間為0.6秒。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了粉末件熱處理工藝，其是一種針對(duì)粉末件進(jìn)行高頻熱處理的工藝，其包括以下步驟：1)預(yù)熱，對(duì)粉末件進(jìn)行預(yù)熱處理；2)空氣冷卻，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻0.1至1秒；3)加熱，對(duì)粉末件進(jìn)行加熱至800～900℃；4)空氣冷卻，在空氣中對(duì)粉末件自然冷卻0.1至2秒；5)冷卻，將粉末件放入在淬火液中冷卻3至5秒。本發(fā)明是經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)增加空冷的步驟，降低加熱過(guò)程中粉末件內(nèi)外溫差從而降低了裂紋出現(xiàn)的幾率，其中每個(gè)步驟的控制溫度、保持時(shí)間都經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)比對(duì)，以獲得最佳效果。本發(fā)明的粉末件熱處理工藝是基于現(xiàn)有的設(shè)備和工藝基礎(chǔ)上的改進(jìn)，其具有簡(jiǎn)單、易操作、合格率高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C21D9/00, B22F3/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105710375
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410739841
【發(fā)明人】秦海鵬
【申請(qǐng)人】青島泰威機(jī)床有限公司