本發(fā)明涉及鋼件的表面強(qiáng)化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于高速鐵路軸承的稀土高碳鉻鋼及其鹽浴擴(kuò)滲工藝。
背景技術(shù)：
高鐵軸承作為高速列車機(jī)械傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵行走構(gòu)件之一，其性能、壽命和可靠性成為整車的穩(wěn)定性、安全性的制約因素。以編組質(zhì)量為451t的CRH5軸箱軸承為例，以平均值估算，每套軸承載荷約為68.7kN，最大滾動體載荷約為7.6kN，內(nèi)圈滾道與滾子的接觸應(yīng)力約為810MPa。目前，國內(nèi)用于列車軸承的鋼種包括高碳鉻軸承鋼（GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo等）和滲碳軸承鋼（G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4等）兩種類型。其中，滲碳軸承鋼具有高的硬度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性，同時芯部還會具有高的強(qiáng)韌性，廣泛用于制造鐵路軸承套圈。然而，滲碳鋼的價格較為昂貴，且熱處理成本比高碳鉻軸承鋼高2~4倍，滲碳工序尾氣含有大量惡化環(huán)境的CO2和CO。因此，亟需一種成本合理且硬度、耐磨性和沖擊韌性均優(yōu)的新鋼材來替代滲碳鋼。
目前，鹽浴滲入法是一種應(yīng)用非常廣泛的表面處理技術(shù)。經(jīng)過鹽浴滲入處理后可以較好地提高基體強(qiáng)度、硬度、耐磨和耐腐蝕性能，而且鹽浴滲入形成的新相與基體結(jié)合緊密，附著力強(qiáng)，可以承受較大的載荷而不剝落、破壞。如中國專利CN1072733A公開一種稀土催滲離子滲氮新技術(shù)，提出采用La和Ce的混合稀土進(jìn)行催滲氮的思路，但是催滲劑存在配方復(fù)雜、活性較低等問題。中國專利CN101033554A中公開一種高碳鋼銷軸滲釩復(fù)合處理工藝，采用固體粉末法滲釩，滲釩溫度950~990℃，時間為6~8小時。鹽浴設(shè)備操作簡單實用，加熱均勻，滲后可直接淬火處理。但碳層厚度不勻且質(zhì)量不易控制，工作效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的高鐵軸承用合金鋼表面碳化層厚度不勻，綜合性能差等技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼及其制備工藝，通過調(diào)整熔鹽的組分、配比以及制備工藝，實現(xiàn)了稀土高碳鉻鋼高強(qiáng)度、表面高硬度和高韌性的合理匹配。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，該稀土高碳鉻鋼的基體為GCr15鋼件，在基體的外表面鹽浴滲入處理形成有一層厚度為6～11μm的金屬碳化層，該金屬碳化層包括以下質(zhì)量百分比的組分：0.01%～0.12%的Al，0.27%～0.35%的稀土元素，0.002%～0.035%的Ba，1.21%～1.32%的Cr，0.12%～0.28%的Si，0.27%～0.38%的Mn，0.97%～1.03%的C，所述的稀土元素為釔和釹中的一種或兩種。
所述的稀土元素為兩種時，釔和釹的質(zhì)量比為1:1～1:4。
一種高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的制備工藝，包括以下步驟：
（1）、基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入甲醇或汽油中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）、配制熔鹽：按照質(zhì)量百分比，分別稱取1%~5%的Al粉、6%~9%的NaF、3.6%~9.75%的NaCl和31.5%~70.2%的BaCl2置于鹽浴爐內(nèi)，充分混合后，加熱至810~850℃進(jìn)行溶化，之后，向鹽浴爐內(nèi)加入質(zhì)量百分比為15%~50%的稀土氯化物，攪拌均勻后，于810~850℃條件下進(jìn)行加熱2~3h，得到熔鹽，備用；
所述的稀土氯化物為YCl3和NdCl3中的至少一種；
（3）、化學(xué)熔滲：控制步驟（2）制得的熔鹽溫度為850~900℃，將步驟（1）預(yù)處理后的基體經(jīng)650~680℃預(yù)熱后，埋入該熔鹽中，進(jìn)行加熱2~5h，之后，控制熔鹽溫度升溫至950~1030℃，并在該溫度下進(jìn)行保溫3~6h；
（4）、淬、回火：將步驟（3）經(jīng)過化學(xué)熔滲后的鋼件取出，淬入410~430℃的恒溫槽內(nèi)進(jìn)行保溫0.5~1h，之后，將恒溫槽內(nèi)的鋼件轉(zhuǎn)置于785~805℃溫度下進(jìn)行等溫球化退火1~2h，退火后空冷至室溫，再轉(zhuǎn)置于840~860℃條件下進(jìn)行3~4次階梯脈沖式循環(huán)淬火-回火，保溫5~10min，之后，采用100℃的工業(yè)用水對鋼件表面進(jìn)行清洗，然后，置于150~160℃條件下進(jìn)行回火保溫處理1~2h，之后，采用100℃的清洗液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼。
在步驟（2）中，所用的鹽浴爐為封閉式鹽浴爐，且該鹽浴爐內(nèi)配置有自動攪拌裝置。
在步驟（4）中，所用的清潔液為質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液。
在步驟（4）中，所述的淬、回火處理為雙細(xì)化工藝。
在步驟（4）中，所述的淬、回火處理采用階梯脈沖循環(huán)加熱方式。
本發(fā)明的有益效果：
（1）、本發(fā)明所制備的表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔鹽的組分和配比的調(diào)整，以及擴(kuò)滲工藝中眾多參數(shù)的把控，使熔鹽中的釔、釹、鋁、鋇等金屬原子能夠和GCr15鋼件基體中的碳、氮原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并進(jìn)而擴(kuò)散在鋼件基體表面形成含有釔、釹的金屬碳化層。釔、釹稀土元素的加入在熔融鹽浴中可以起到活化催滲作用，并能有效改善工件表層的組織和性能。制備工藝中，封閉式鹽浴爐的使用有效減弱了熔鹽成分的揮發(fā)；利用鹽浴爐的自動攪拌裝置，還減小了鹽浴的偏析；油淬步驟中采用階梯脈沖循環(huán)加熱的方式，有效降低了鹽浴能耗，保證了熔鹽中的金屬原子和鋼件基體中的碳、氮原子能夠進(jìn)行充分的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而擴(kuò)滲到基體內(nèi)；鹽浴后的鋼件熱處理采用雙細(xì)化處理工藝，即將鋼件淬入恒溫槽內(nèi)短時保溫后，進(jìn)行短時間等溫球化退火，再經(jīng)過多次階梯脈沖循環(huán)淬火-回火，能夠達(dá)到碳化物和晶粒的雙細(xì)化效果。釔、釹原子滲入工件表面形成滲層后，起到了表面強(qiáng)化作用，改變了滲層組織結(jié)構(gòu)并細(xì)化了組織，有效提高了硬化層深度，改善了耐磨性、顯微硬度和抗腐蝕性等。實現(xiàn)了稀土高碳鉻鋼高強(qiáng)度、表面高硬度和高韌性的合理匹配。
（2）、本發(fā)明所制備的表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴、分級淬火、回火等工藝操作，使成品表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度不小于6μm，且厚度均勻，綜合性能好，經(jīng)測定，該滲層室溫表層硬度不小于59.8HRC，抗拉強(qiáng)度不小于1116MPa、沖擊韌性不小于15J/cm2，能較好地滿足高速鐵路用軸承鋼件性能的要求。
附圖說明
圖1為GCr15鋼件在淬、回火處理過程中的工藝流程圖。
具體實施方式
下述實施例僅對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
一種高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的制備工藝，包括將GCr15鋼件置于含稀土及鋁粉的中性熔鹽封閉式鹽浴爐內(nèi)，通過熔鹽中的金屬原子和鋼件基體中的碳、氮原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，擴(kuò)散在鋼件基體表面形成含有稀土元素的金屬碳化層。本發(fā)明所述的稀土元素為釔、釹，可以以單一元素加入，也可以混合兩種同時加入，兩種稀土元素同時加入時按釔和釹的質(zhì)量比為1:1～1:4，引入形式為釔、釹的氯化物。
一種制備本發(fā)明稀土高碳鉻鋼的鹽浴工藝，該工藝包括下列步驟：
（1）、基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入甲醇或汽油中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）、配制熔鹽：按照質(zhì)量百分比，分別稱取1%~5%的Al粉、6%~9%的NaF、3.6%~9.75%的NaCl和31.5%~70.2%的BaCl2置于鹽浴爐內(nèi)，充分混合后，加熱至810~850℃進(jìn)行溶化，之后，向鹽浴爐內(nèi)加入質(zhì)量百分比為15%~50%的稀土氯化物，攪拌均勻后，于810~850℃條件下進(jìn)行加熱2~3h，得到熔鹽，備用；
所述的稀土氯化物為YCl3和NdCl3中的至少一種；
（3）、化學(xué)熔滲：控制步驟（2）制得的熔鹽溫度為850~900℃，將步驟（1）預(yù)處理后的基體經(jīng)650~680℃預(yù)熱后，埋入該熔鹽中，進(jìn)行加熱2~5h，之后，控制熔鹽溫度升溫至950~1030℃，并在該溫度下進(jìn)行保溫3~6h；
（4）、淬、回火：將步驟（3）經(jīng)過化學(xué)熔滲后的鋼件取出，淬入410~430℃的恒溫槽內(nèi)進(jìn)行保溫0.5~1h；從恒溫槽取出，置于785~805℃溫度下進(jìn)行等溫球化退火1~2h，空冷至室溫；再轉(zhuǎn)置于840~860℃條件下進(jìn)行3~4次階梯脈沖循環(huán)淬火-回火，保溫5~10min，并采用100℃的工業(yè)用水對鋼件表面進(jìn)行清洗；最后，置于150~160℃條件下進(jìn)行回火保溫處理1~2h，采用100℃的清洗液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼。
在步驟（2）中，所用的鹽浴爐為封閉式鹽浴爐，且該鹽浴爐內(nèi)配置有自動攪拌裝置。
在步驟（4）中，所用的清潔液為質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液。
在步驟（4）中，所述的淬、回火處理為雙細(xì)化工藝。
在步驟（4）中，所述的淬、回火處理采用階梯脈沖循環(huán)加熱方式。
實施例1
本實施例所述的一種表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴，在GCr15鋼基體表面滲入釔、釹金屬，形成含釔釹的金屬碳層。其鹽浴工藝為：
（1）基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入甲醇中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）配制熔鹽：熔鹽成分配比為Al-BaCl2-NaCl-NaF-YCl3-NdCl3，其中，Al粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，NaF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.875%、BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.125%，待830℃熔鹽溶化后，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的YCl3和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NdCl3，保溫3h，得到熔鹽，備用；
（3）化學(xué)熔滲：將步驟（1）預(yù)處理過的GCr15鋼件基體，經(jīng)650℃預(yù)熱后，送入含有步驟（2）的熔鹽的鹽浴爐中，入爐溫度為850℃，保溫2h；加熱保溫處理的鹽浴溫度為950℃，保溫時間為3h；
（4）淬、回火：鹽浴結(jié)束后，取出鋼件淬入420℃恒溫槽中，保溫30min；隨后在790℃等溫球化退火，保溫90min，空冷；在860℃、855℃、850℃、845℃進(jìn)行4次階梯脈沖循環(huán)淬-回火，保溫6min，油淬；用100℃工業(yè)用水清洗，經(jīng)150℃回火，保溫120min，采用100℃的質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到的成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼。
經(jīng)測定：成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度為6μm，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1116MPa、室溫表層硬度達(dá)到59.8HRC、沖擊韌性為15 J/cm2。
實施例2
本實施例所述的一種表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴，在GCr15鋼基體表面滲入釔、釹金屬，形成含釔釹的金屬碳層。其鹽浴工藝為：
（1）基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入汽油中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）配制熔鹽：熔鹽成分配比為Al-BaCl2-NaCl-NaF-YCl3-NdCl3，其中，Al粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，NaF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.34%、BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.66%，待830℃熔鹽溶化后，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.5%的YCl3和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.5%的NdCl3，保溫2h，得到熔鹽，備用；
（3）化學(xué)熔滲：將步驟（1）預(yù)處理過的GCr15鋼件基體，經(jīng)660℃預(yù)熱，送入含有步驟（2）的熔鹽的鹽浴爐中，入爐溫度為860℃，保溫3h；加熱保溫處理的鹽浴溫度為960℃，保溫時間為4h；
（4）淬、回火：鹽浴結(jié)束后，取出鋼件淬入420℃恒溫槽中，保溫40min；隨后在795℃等溫球化退火，保溫100min，空冷；在860℃、855℃、850℃、845℃進(jìn)行4次階梯脈沖循環(huán)淬-回火，保溫7min，油淬；用100℃工業(yè)用水清洗，經(jīng)155℃回火，保溫110min，采用100℃的質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到的成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼；
經(jīng)測定：成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度為7μm，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1190MPa、室溫表層硬度達(dá)到60.3HRC、沖擊韌性為18 J/cm2。
實施例3
本實施例所述的一種表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴，在GCr15鋼基體表面滲入釔、釹金屬，形成含釔釹的金屬碳層。其鹽浴工藝為：
（1）基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入汽油中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）配制熔鹽：熔鹽成分配比為Al-BaCl2-NaCl-NaF-YCl3-NdCl3，其中，Al粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，NaF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.1%、BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.9%，待830℃熔鹽溶化后，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%的YCl3和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.5%的NdCl3，保溫3h，得到熔鹽，備用；
（3）化學(xué)熔滲：將步驟（1）預(yù)處理過的GCr15鋼件基體，經(jīng)670℃預(yù)熱，送入含有步驟（2）的熔鹽的鹽浴爐中，入爐溫度為870℃，保溫4h；加熱保溫處理的鹽浴溫度為970℃，保溫時間為5h；
（4）淬、回火：鹽浴結(jié)束后，取出鋼件淬入430℃恒溫槽中，保溫50min；隨后在800℃等溫球化退火，保溫110min，空冷；在860℃、850℃、840℃進(jìn)行3次階梯脈沖循環(huán)淬-回火，保溫8min，油淬；用100℃工業(yè)用水清洗，經(jīng)160℃回火，保溫100min，采用100℃的質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到的成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼；
經(jīng)測定：成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度為9μm，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1185MPa、室溫表層硬度達(dá)到60.1HRC、沖擊韌性為17J/cm2。
實施例4
本實施例所述的一種表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴，在GCr15鋼基體表面滲入釔、釹金屬，形成含釔釹的金屬碳層。其鹽浴工藝為：
（1）基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入甲醇中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）配制熔鹽：熔鹽成分配比為Al-BaCl2-NaCl-NaF-YCl3-NdCl3，其中，Al粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，NaF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.6%、BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.4%，待850℃熔鹽溶化后，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的YCl3和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的NdCl3，保溫2h，得到熔鹽，備用；
（3）化學(xué)熔滲：將步驟（1）預(yù)處理過的GCr15鋼件基體，經(jīng)680℃預(yù)熱，送入含有步驟（2）的熔鹽的鹽浴爐中，入爐溫度為880℃，保溫5h，加熱保溫處理的鹽浴溫度為980℃，保溫時間為6h；
（4）淬、回火：鹽浴結(jié)束后，取出鋼件淬入430℃恒溫槽中，保溫60min；隨后在805℃等溫球化退火，保溫120min，空冷；在860℃、850℃、840℃進(jìn)行3次階梯脈沖循環(huán)淬-回火，保溫9min，油淬；用100℃工業(yè)用水清洗，經(jīng)160℃回火，保溫100min，采用100℃的質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到的成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼。
經(jīng)測定：成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度為11μm，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1258MPa、室溫表層硬度達(dá)到62.4HRC、沖擊韌性為24J/cm2。
實施例5
本實施例所述的一種表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴，在GCr15鋼基體表面滲入釔、釹金屬，形成含釔釹的金屬碳層。其鹽浴工藝為：
（1）基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入甲醇中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）配制熔鹽：熔鹽成分配比為Al-BaCl2-NaCl-NaF-YCl3，其中，Al粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，NaF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.75%、BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為66.25%，待810℃熔鹽溶化后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的YCl3，保溫2.5h，得到熔鹽，備用；
（3）化學(xué)熔滲：將步驟（1）預(yù)處理過的GCr15鋼件基體，經(jīng)670℃預(yù)熱，送入含有步驟（2）的熔鹽的鹽浴爐中，入爐溫度為900℃，保溫4h，加熱保溫處理的鹽浴溫度為1000℃，保溫時間為5h；
（4）淬、回火：鹽浴結(jié)束后，取出鋼件淬入410℃恒溫槽中，保溫60min；隨后在785℃等溫球化退火，保溫60min，空冷；在860℃、850℃、840℃進(jìn)行3次階梯脈沖循環(huán)淬-回火，保溫10min，油淬；用100℃工業(yè)用水清洗，經(jīng)155℃回火，保溫90min，采用100℃的質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到的成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼。
經(jīng)測定：成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度為7μm，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1102MPa、室溫表層硬度達(dá)到59.8HRC、沖擊韌性為14J/cm2。
實施例6
本實施例所述的一種表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼，通過熔融鹽浴，在GCr15鋼基體表面滲入釔、釹金屬，形成含釔釹的金屬碳層。其鹽浴工藝為：
（1）基體預(yù)處理：將GCr15鋼件放入汽油中進(jìn)行清洗，之后對清洗后的GCr15鋼件進(jìn)行表面拋光，得到預(yù)處理后的基體，備用；
（2）配制熔鹽：熔鹽成分配比為Al-BaCl2-NaCl-NaF-NdCl3，其中，Al粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，NaF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%、BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.5%，待840℃熔鹽溶化后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的NdCl3，保溫2h，得到熔鹽，備用；
（3）化學(xué)熔滲：將步驟（1）預(yù)處理過的GCr15鋼件基體，經(jīng)660℃預(yù)熱，送入含有步驟（2）的熔鹽的鹽浴爐中，入爐溫度為880℃，保溫4h，加熱保溫處理的鹽浴溫度為1030℃，保溫時間為5h；
（4）淬、回火：鹽浴結(jié)束后，取出鋼件淬入420℃恒溫槽中，保溫50min；隨后在790℃等溫球化退火，保溫100min，空冷；在860℃、850℃、840℃進(jìn)行3次階梯脈沖循環(huán)淬-回火，保溫5min，油淬；用100℃工業(yè)用水清洗，經(jīng)160℃回火，保溫60min，采用100℃的質(zhì)量濃度為5%的NaNO2溶液對鋼件表面進(jìn)行再次清洗，即得到的成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼。
經(jīng)測定：成品高鐵用表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼的滲層厚度為9μm，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1196MPa、室溫表層硬度達(dá)到61.2HRC、沖擊韌性為20J/cm2。
本發(fā)明各個實施例所制備的表面強(qiáng)化稀土高碳鉻鋼與未鹽浴熔滲的GCr15鋼的性能指標(biāo)對比，見表一所示。
表一發(fā)明鋼與對比鋼的主要性能指標(biāo)