一种高硬度38CrMoAl氮化钢的化学热处理方法与流程

技术特征：
1.一种高硬度38crmoal氮化钢的化学热处理方法，其特征在于，包括：(1)对38crmoal氮化钢材料进行调质处理；(2)对步骤(1)的38crmoal材料进行打磨、抛光和超声清洗；(3)对步骤(2)的38crmoal材料进行离子氮碳共渗处理；(4)对步骤(3)的38crmoal材料进行抛光。2.根据权利要求1所述的化学热处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述调质处理包括：在850℃～860℃的油中淬火，再次加热到550℃～560℃回火处理，空冷至室温。3.根据权利要求1所述的化学热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述对38crmoal材料进行打磨、抛光和超声清洗，使38crmoal材料表面的粗糙度小于ra1.6。4.根据权利要求1所述的化学热处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对38crmoal材料进行离子氮碳共渗处理，包括以下步骤：(1)将38crmoal材料置于真空和惰性气体中；(2)加温至第一温度时，通入氨气和二氧化碳混合气体；(3)继续升温至第二温度时，开始保温、保压；(4)降温至第三温度时，停止通入氨气和二氧化碳混合气体，通入惰性气体；(5)降温至第四温度时，停止通入惰性气体，完成38crmoal材料的离子氮碳共渗处理。5.根据权利要求4所述的化学热处理方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气、氦气和/或氖气。6.根据权利要求4所述的化学热处理方法，其特征在于，所述第一温度为200℃～350℃，第一温度时通入的混合气体中，氨气与二氧化碳的流量比为1:(0.04～0.06)。7.根据权利要求4所述的化学热处理方法，其特征在于，所述第二温度为515～525℃，第二温度下保温时间为170～190min、保压250～350pa。8.根据权利要求4所述的化学热处理方法，其特征在于，所述第三温度为250℃～300℃。9.根据权利要求4所述的化学热处理方法，其特征在于，所述第四温度为150℃以下。10.根据权利要求1所述的化学热处理方法，其特征在于，所述对38crmoal材料进行抛光，使材料表面的粗糙度小于ra1.6。11.根据权利要求1所述的化学热处理方法，其特征在于，所述处理的38crmoal材料的化学成分按照质量百分比计为：c：0.36～0.42，si：0.20～0.42，mn：0.35～0.58，p≤0.03，s≤0.03，cr：1.35～1.65，mo：0.15～0.24，al：0.75～1.1，cu：≤0.30，ni：≤0.30，其它为fe和残留元素。

技术总结
本申请属于金属材料表面处理技术领域，具体而言，涉及一种高硬度38CrMoAl氮化钢的化学热处理方法。本方法对38CrMoAl材料没有尺寸和几何形状的限制。化学成分包括：Fe、C、N、Mn、Si、Cr、Mo、Al、S、P和其他残留元素，其中碳含量0.35％～0.42％。经过调质、表面处理、离子氮碳共渗和后处理；其中调质处理提高了材料的综合力学性能；空心阴极筒的使用提高了气体的电离几率，使得工件表面附近的电离密度增加；特定参数下的离子氮碳共渗使38CrMoAl表层组织发生调幅分解，转变为高氮马氏体。三个效果共同作用，不仅缩短了扩渗处理的时间，而且将38CrMoAl表面硬度提高到1200Hv以上。38CrMoAl表面硬度提高到1200Hv以上。


技术研发人员：何永勇 张哲浩 雒建斌
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.10.08
技术公布日：2022/2/6