專利名稱：一種易切削鋼部件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼材部件，具體涉及一種易切削鋼部件。
背景技術：
易切削鋼在鋼中加入一定數量的一種或一種以上的易切削元素，以改善其切削性的合金鋼。又稱自動機床加工用鋼，簡稱自動鋼。這類鋼可以用較高的切削速度和較大的切削深度進行切削加工。由于鋼中加入的易切削元素，使鋼的切削抗力減小，同時易切削元素本身的特性和所形成的化合物起潤滑切削刀具的作用，易斷屑，減輕了磨損，從而降低了工件的表面粗糙度，提高了刀具壽命和生產效率。為了提高易切削鋼所構成的部件的表面性能，往往對易切削鋼所構成部件進行表面處理，以制造出具有相應性能的易切削鋼部件。碳氮共滲是一種較為普遍能夠提高表面性能的方法，一般的碳氮共滲包括一個碳勢較高強滲階段和一個碳勢較低擴散階段，但是，由于碳氮共滲初期滲層中吸入大量的氮，在碳氮共滲后期由于碳濃度的升高，發生氮化物分解及脫氮過程，原子氮變成分子氮而形成孔洞，并且是非金屬氮原子被還原，成為氣體分子形成氣球，產生點狀黑色組織及孔洞，造成作為表面的共滲層厚度達標的情況下并不能實現預設的表面性能，使易切削鋼部件出現表面硬度不均勻，個別檢測點低出要求范圍的情況。
實用新型內容為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種易切削鋼部件以克服因出現孔洞而降低性能的問題。為了實現上述目標，本實用新型采用如下的技術方案:為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種易切削鋼部件及其制造方法以克服因出現孔洞而降低性能的問題。為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:一種易切削鋼部件，其特征在于，包括:含有一種以上的易切削元素的基體、含有碳元素和氮元素的強化層；上述基體與上述強化層緊密相接，上述強化層形成于上述基體的表層，上述強化層為致密結構；上述強化層的厚度為0.lmm-0.8mm。具體而言，上述易切削元素包括:硫、磷、鉛。具體而言，上述強化層的HRl5N硬度值范圍為88-92。具體而言，上述強化層中氮元素以原子的形式存在，上述強化層含有:細針狀的回火馬氏體、殘余奧氏體。本實用新型的有益之處在于:消除了因碳濃度增高導致氮化物氮化物分解及脫氮從而使原子氮變成分子氮而形成孔洞和黑色組織的缺陷，提供一種表面性能更好的易切削鋼部件。
圖1是本發明的一種易切削鋼部件的剖視結構示意圖；圖中附圖標記的含義:1、基體，2、強化層。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。參照圖1所示，本發明的一種易切削鋼部件主要包括兩部分，基體和強化層，其中強化層由基體進行后期熱處理而形成。具體而言，基體組分和結構相當于含有易切削元素的碳鋼，即相當于未經處理的易切削鋼胚材本身，因此其能繼承了易切削鋼本身的優良性能，使本發明的易切削鋼部件的內部強韌性較好。作為一種優選方案，基體中易切削元素包括:硫、磷、鉛中的一種或幾種。本發明的強化層中含有增強元素碳元素和氮元素，強化層本身為一層致密結構，致密結構是一直在強化層中沒有明顯的孔洞或間隙，強化層與基體也緊密接觸，是指強化層和基體之間沒有明顯縫隙和孔洞以及其他結構的阻隔，強化層是緊緊依附在基體上的。進一步說明的是，強化層的厚度為0.lmm-0.8mm，其HRl5N硬度值范圍為88-92。為了進一步闡述本實用新型的結構和性能，以下對制造本實用新型的一個優選實施例做詳細介紹。以下以牌號為Y15Pb的易切削鋼作為胚材舉例說明。本發明的方法，以牌號Y15Pb的鋼材作為胚材時，采用如下的步驟:a表面清潔:對待處理的易切削鋼胚材的表面進行清潔處理；b升溫、保溫:加熱升溫至攝氏溫度860度保溫10分鐘；c強滲階段:在攝氏溫度860度、碳勢為1.2%的條件下滲碳160分鐘，該階段碳勢范圍所允許的誤差為±0.05%οd擴散階段:在攝氏溫度860度、碳勢為0.9%、氮氣環境的條件下滲碳60分鐘，該階段碳勢范圍所允許的誤差為±0.05% ;使用氨氣作為氮源、氨氣充入量為1.33升/立方米/小時。e淬火:在冷卻油中冷卻17分鐘；作為一種優選方案，冷卻油為光亮淬火油，冷卻油的油溫為70攝氏度。f回火:在加熱爐中進行回火處理。回火溫度為170度，回火的保溫時間為110分鐘。按照上述優選的方法加工出的本發明的部件，沒有明顯的孔洞、縫隙和黑色組織。經過檢測，本發明的部件的表面強化層的厚度為0.4mm, HR15N硬度值為91。而同樣的胚材，按照一般的共滲思路，在其它參數完全相同的情況下，僅在c強滲階段也同時進行滲氮，即在氮氣環境下進行c強滲階段，所制出的部件表層中存在黑色組織和孔洞，這大大影響了表面性能，使我們性能設計達不到指標，影響部件質量。之所以這樣，是因為本發明采用了優化了的參數和工藝，避免了因碳濃度增高導致氮化物氮化物分解及脫氮從而使原子氮變成分子氮而形成孔洞和黑色組織的缺陷，提供一種表面性能更好的易切削鋼部件。[0035]上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種易切削鋼部件，其特征在于，包括:含有基體和強化層；上述基體與上述強化層緊密相接，上述強化層形成于上述基體的表層，上述強化層為致密結構；上述強化層的厚度為 0.lmm-0.8mm η
2.根據權利要求1所述的一種易切削鋼部件，其特征在于，上述強化層的HR15N硬度值范圍為88-92。
專利摘要一種易切削鋼部件，其特征在于，包括含有基體和強化層；上述基體與上述強化層緊密相接，上述強化層形成于上述基體的表層，上述強化層為致密結構；上述強化層的厚度為0.1mm-0.8mm。本實用新型的有益之處在于由于消除了因碳濃度增高導致氮化物分解及脫氮從而使原子氮變成分子氮而形成孔洞和黑色組織的缺陷，提供一種表面性能更好的易切削鋼部件。
文檔編號C21D1/18GK203065558SQ20122034296
公開日2013年7月17日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者堯伊繼 申請人:鑫光熱處理工業(昆山)有限公司