技術(shù)領(lǐng)域：

　　：本發(fā)明涉及金屬材料加工

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　，具體涉及一種dc53鋼的真空高溫淬火熱處理工藝。

　　背景技術(shù)：

　　：：dc53鋼是對skd11進行改良的新型冷作模具鋼，其韌性度是skd11的兩倍，克服了skd11高溫回火硬度和韌性不足的弱點。dc53鋼的韌性在冷作模具鋼中較為突出，因此很少出現(xiàn)裂紋和崩裂，大大提高了使用壽命。淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，從而大幅度地提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。因此，淬火熱處理技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。為了進一步優(yōu)化dc53鋼的使用性能，可以從淬火工序入手，通過淬火工序具體操作的調(diào)整，在盡可能降低成本的同時改善dc53鋼的使用性能。技術(shù)實現(xiàn)要素：：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種dc53鋼的真空高溫淬火熱處理工藝，該工藝的控制參數(shù)明確，dc53鋼經(jīng)該工藝處理后在保證硬度的同時其韌性大幅度地得到提高。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種dc53鋼的真空高溫淬火熱處理工藝，包括以下步驟：(1)表面氧化處理：將dc53鋼工件置于空氣爐中，加熱至500-600℃氧化，在鋼材表面形成致密氧化膜；(2)真空淬火處理：將經(jīng)上述表面氧化處理后的工件置于真空氣淬爐中，抽真空使真空度達到1×10-4-1×10-2pa，先加熱至500-600℃預(yù)熱，再繼續(xù)加熱至850-950℃，然后向爐內(nèi)充入0.5-1mpa氮氣進行氣壓淬火，待工件溫度冷卻至80℃以下時出爐；(3)超聲波回火處理：將經(jīng)真空淬火處理后的工件置于超聲波發(fā)生器中，加熱至450-550℃并在超聲波作用下進行保溫回火。所述步驟(1)中氧化時間在1-4h。所述步驟(2)中預(yù)熱時間在0.5-1h。所述步驟(2)中氣壓淬火時間在0.5-2h。所述步驟(3)中回火時間在1-4h。所述步驟(3)中超聲波發(fā)生器的超聲頻率40khz，超聲功率1000-2000w。本發(fā)明將超聲波技術(shù)與回火技術(shù)相結(jié)合，最大程度地消除工件的內(nèi)應(yīng)力，使工件獲得高硬度的同時提高其韌性。雖然超聲波技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)，但將超聲波技術(shù)與回火技術(shù)相結(jié)合以改善工件硬度和韌性的應(yīng)用不屬于本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域的公知常識也未給出將超聲波技術(shù)與回火技術(shù)相結(jié)合以改善工件硬度和韌性的技術(shù)啟示。為了加快致密氧化膜在工件表面上的形成速度以及改善工件的硬度，本發(fā)明在工件氧化處理前向工件表面噴施了加工助劑，所述加工助劑由硼化硅和椰油酰胺丙基甜菜堿加水制成，椰油酰胺丙基甜菜堿作為分散劑以實現(xiàn)硼化硅在工件表面的均勻分散，椰油酰胺丙基甜菜堿在后續(xù)的高溫條件下被氣化，硼化硅在后續(xù)的真空淬火過程中滲入到工件的表層中。也就是說，本發(fā)明還提供了第二套技術(shù)方案：一種dc53鋼的真空高溫淬火熱處理工藝，包括以下步驟：(1)表面氧化處理：向dc53鋼工件的表面均勻噴施加工助劑，所述加工助劑由硼化硅和椰油酰胺丙基甜菜堿加水制成，然后將工件置于空氣爐中，加熱至500-600℃氧化，在鋼材表面形成致密氧化膜；(2)真空淬火處理：將經(jīng)上述表面氧化處理后的工件置于真空氣淬爐中，抽真空使真空度達到1×10-4-1×10-2pa，先加熱至500-600℃預(yù)熱，再繼續(xù)加熱至850-950℃，然后向爐內(nèi)充入0.5-1mpa氮氣進行氣壓淬火，待工件溫度冷卻至80℃以下時出爐；(3)超聲波回火處理：將經(jīng)真空淬火處理后的工件置于超聲波發(fā)生器中，加熱至450-550℃并在超聲波作用下進行保溫回火。所述步驟(1)中硼化硅的用量占加工助劑總質(zhì)量的5-15％，椰油酰胺丙基甜菜堿的用量占加工助劑總質(zhì)量的10-30％，所述加工助劑的用量為每cm2工件表面噴施0.05-0.2g。所述步驟(1)中氧化時間在1-4h。所述步驟(2)中預(yù)熱時間在0.5-1h。所述步驟(2)中氣壓淬火時間在0.5-2h。所述步驟(3)中回火時間在1-4h。所述步驟(3)中超聲波發(fā)生器的超聲頻率40khz，超聲功率1000-2000w。發(fā)明人在研究中還發(fā)現(xiàn)以氮化鎵替代硼化硅也能取得相似的技術(shù)效果，并且氮化鎵的用量很小，僅占加工助劑總質(zhì)量的0.05-0.5％。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過氧化處理在dc53鋼的表面形成富cr的致密氧化膜，防止后續(xù)在真空高溫淬火過程中金屬蒸發(fā)；并通過真空淬火處理來去除氧化膜以及提高工件的硬度和韌性，同時通過超聲波回火處理的聯(lián)合使用在保證工件硬度的同時進一步提高工件的韌性。具體實施方式：為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。實施例1(1)表面氧化處理：將dc53鋼工件置于空氣爐中，加熱至550℃氧化2h，在鋼材表面形成致密氧化膜；(2)真空淬火處理：將經(jīng)上述表面氧化處理后的工件置于真空氣淬爐中，抽真空使真空度達到5×10-3pa，先加熱至550℃預(yù)熱0.5h，再繼續(xù)加熱至950℃，然后向爐內(nèi)充入0.5-1mpa氮氣進行氣壓淬火1h，待工件溫度冷卻至80℃以下時出爐；(3)超聲波回火處理：將經(jīng)真空淬火處理后的工件置于超聲波發(fā)生器中，超聲頻率40khz，超聲功率1200w，加熱至450-550℃并在超聲波作用下進行保溫回火3h。上述加熱操作的加熱速度均為15℃/min。實施例2將實施例1中的步驟(1)替換為“表面氧化處理：向dc53鋼工件的表面均勻噴施加工助劑，所述加工助劑由硼化硅和椰油酰胺丙基甜菜堿加水制成，然后將工件置于空氣爐中，加熱至550℃氧化2h，在鋼材表面形成致密氧化膜”，并限定加工助劑的用量為每cm2工件表面噴施0.1g，硼化硅的用量占加工助劑總質(zhì)量的12％，椰油酰胺丙基甜菜堿的用量占加工助劑總質(zhì)量的25％，其余同實施例1。實施例3將實施例2中的硼化硅替換為氮化鎵，并限定氮化鎵的用量占加工助劑總質(zhì)量的0.5％。對比例將實施例1中的超聲波裝置撤去，即回火處理不在超聲波下進行，其余同實施例1。分別利用上述實施例和對比例對購自深圳市太平洋模具鋼材有限公司的同批dc53鋼進行熱處理，購買的dc53鋼原本未經(jīng)過任何熱處理，工件長30cm寬30cm高5cm，以未進行熱處理的工件作為空白例，并測試經(jīng)熱處理后的工件表面硬度和沖擊韌性，表面硬度測定采用jjg112-2003洛氏硬度，沖擊韌性的依照hb5278-1984《金屬低溫沖擊韌性試驗方法》，測試結(jié)果如表1所示。表1組別表面硬度/hrc-25℃沖擊韌性akv/j實施例163.878實施例264.593實施例364.591對比例61.162空白例55.834由表1可知，本發(fā)明通過超聲波協(xié)同回火處理以及氧化處理時硼化硅、氮化鎵的噴施能夠取得明顯提高dc53鋼的表面硬度和沖擊韌性的技術(shù)效果。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3 

　　技術(shù)特征：

　　1.一種dc53鋼的真空高溫淬火熱處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)表面氧化處理：將dc53鋼工件置于空氣爐中，加熱至500-600℃氧化，在鋼材表面形成致密氧化膜；

　　(2)真空淬火處理：將經(jīng)上述表面氧化處理后的工件置于真空氣淬爐中，抽真空使真空度達到1×10-4-1×10-2pa，先加熱至500-600℃預(yù)熱，再繼續(xù)加熱至850-950℃，然后向爐內(nèi)充入0.5-1mpa氮氣進行氣壓淬火，待工件溫度冷卻至80℃以下時出爐；

　　(3)超聲波回火處理：將經(jīng)真空淬火處理后的工件置于超聲波發(fā)生器中，加熱至450-550℃并在超聲波作用下進行保溫回火。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(1)中氧化時間在1-4h。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(2)中預(yù)熱時間在0.5-1h。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(2)中氣壓淬火時間在0.5-2h。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(3)中回火時間在1-4h。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(3)中超聲波發(fā)生器的超聲頻率40khz，超聲功率1000-2000w。

　　技術(shù)總結(jié)

　　本發(fā)明公開了一種DC53鋼的真空高溫淬火熱處理工藝，涉及金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：(1)表面氧化處理；(2)真空淬火處理；(3)超聲波回火處理。本發(fā)明通過氧化處理在DC53鋼的表面形成富Cr的致密氧化膜，防止后續(xù)在真空高溫淬火過程中金屬蒸發(fā)；并通過真空淬火處理來去除氧化膜以及提高工件的硬度和韌性，同時通過超聲波回火處理的聯(lián)合使用在保證工件硬度的同時進一步提高工件的韌性。

　　技術(shù)研發(fā)人員：苗紅民

　　受保護的技術(shù)使用者：安徽恒明工程技術(shù)有限公司

　　技術(shù)研發(fā)日：2019.10.17

　　技術(shù)公布日：2020.01.17