本發(fā)明涉及合金工具鋼的深加工工藝，尤其是合金工具鋼SKD61生產(chǎn)工藝中的調質滲碳同步處理工藝。

　　背景技術：

　　隨著汽車行業(yè)的發(fā)展對汽車模具配件原材料的需求也隨之增加，其中一種重要的原料為SKD61特殊鋼，這種特殊鋼廣泛用于各種塑膠模具配件制作上，為了使SKD61制作的模具配件具有更好品質，通常會在配件加工中進行滲碳處理，以使工件表面有著更高硬度、高耐磨性和高疲勞強度，但心部仍有高的塑性和韌性。

　　為了保證配件的滲碳層達到使用標準，現(xiàn)有的滲碳技術一般只是針對SKD61材料制作的模具配件加工半成品進行滲碳處理，待滲碳處理完成后，再繼續(xù)加工至所需尺寸，按照國家標準GB/T 9450-2005(鋼鐵滲碳淬火有效硬化層深度的測定和校核)，要求鋼件滲碳處理后，距表面3倍于淬火硬化層深度處硬度值小于450HV。

　　現(xiàn)有的滲碳技術，一般都是采用井式真空爐滲碳或是低溫傳送滲碳，都是針對于模具配件的半成品，目前國內還沒任何一家原材料供應廠商可以提供有滲碳層的原材料，國際上也只有日本的一些企業(yè)正在進行著類似的嘗試，但只能小批量試驗，也遠遠未達到批量生產(chǎn)的水平。

　　技術實現(xiàn)要素：

　　為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種合金工具鋼SKD61滲碳調質同步工藝，該工藝采用滲碳和調質相結合，在同一條生產(chǎn)線上，以煤油做為滲碳介質，利用調質處理過程中淬火工序的高溫，將SKD61鋼的淬火滲碳、回火，以流水線的形式一步到位，生產(chǎn)出帶有穩(wěn)固滲碳層的新型原材料。

　　為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，合金工具鋼SKD61滲碳調質同步工藝，包括以下步驟：

　　S1將SKD61材料預矯直，然后進行材料表面清洗；

　　S2清洗后的SKD61材料于淬火爐管中澆灌煤油，以煤油作為滲碳介質進行滲碳處理；

　　S3滲碳處理后的SKD61材料進行降溫、清洗后經(jīng)回火爐管進行回火工程，回火結束后得到合金工具鋼SKD61滲碳材料。

　　優(yōu)選地，所述的步驟S1具體為：選擇中間規(guī)格為φ2.3～14.3mm的SKD61材料，經(jīng)抻直裝置進行預矯直后，進行材料表面氧化皮的清洗。

　　優(yōu)選地，所述的步驟S2具體為：將淬火爐和回火爐進行升溫，清洗后的SKD61材料進入淬火爐中的淬火爐管，當淬火爐管中的溫度穩(wěn)定在1000～1200℃，開啟煤油澆灌裝置，調節(jié)煤油流量表進行滲碳，滲碳時間為3～19min。

　　優(yōu)選地，煤油標準的流量為30ml/min。

　　優(yōu)選地，所述的步驟S3具體為：表面附著煤油的SKD61材料經(jīng)送料裝置送出淬火爐管進入保溫池，經(jīng)降溫、保溫處理后再進入清洗池清洗，然后進入回火工程，回火爐管的溫度范圍是600～700℃，回火時間為4～20min，回火結束后得到合金工具鋼SKD61滲碳材料。

　　優(yōu)選地，SKD61材料在生產(chǎn)線上的運行速度為430～2671mm/min。

　　優(yōu)選地，淬火溫度為1080℃，回火溫度為640℃。

　　優(yōu)選地，淬火爐管兩端設點火裝置用于廢氣燃燒處理。

　　優(yōu)選地，所述的淬火爐管和回火爐管為雙管電阻爐。

　　與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的同步處理工藝可直接對SKD61原材料進行滲碳處理，提供有穩(wěn)固滲碳層的材料，省去模具配件半成品加工時滲碳處理的需要，縮短了生產(chǎn)周期，又節(jié)省了生產(chǎn)成本，更避免了因為滲碳高溫工藝導致的配件變形等缺陷，大大提高了模具配件加工的成品率。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明SKD61滲碳層顯微檢測照片；

　　圖2為本發(fā)明SKD61滲碳材料回火后內部組織照片。

　　具體實施方式

　　下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。實施例中所述實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法；如無特殊說明，所述試劑和原料，均可從商業(yè)途徑獲得。實施例1

　　按照所要生產(chǎn)模具配件的碳化層標準，參照加工時所需要的磨削尺寸，制定出所需碳化層的深度，對于SKD61材料，碳化層深度通常為0.4mm-0.05mm。

　　具體工藝過程如下：

　　選用調質生產(chǎn)線上的淬火工藝作為滲碳處理工程，將預滲碳的SKD61材料準備好，SKD61材料可以選擇φ2.3～14.3mm范圍內的不同尺寸，本實施例中以SKD61材料中間規(guī)格φ5.75mm為例，在送料裝置的作用下，先經(jīng)過抻直裝置進行簡單的預矯直，再通過設置的清洗裝置進行SKD61材料表面氧化皮的清洗，以保證SKD61材料表面干凈，這樣可以避免因為表面雜質影響滲碳層的深度，此時已將淬火爐和回火爐升溫，SKD61材料首先進入淬火爐中的淬火爐管—雙管電阻爐，在淬火爐管中間處安裝有煤油澆灌裝置，當淬火溫度穩(wěn)定于1080℃時，開啟煤油澆灌裝置，調整流量表，保證煤油標準流量為30ml/min，在該條件下，澆灌的煤油在高溫環(huán)境下完全氣化，既保證煤油的量足以進行SKD61材料滲碳又可防止煤油在淬火爐管壁形成大量的堆積產(chǎn)生黑煙，此時表面附著有煤油的SKD61材料在送料裝置和牽引機的帶動下，在淬火爐管內以設定好的標準速度通過，雙管電阻爐兩端點火用于廢氣燃燒處理，整個淬火工程長度為8m。如表1所示為不同規(guī)格材料其對應的生產(chǎn)線設定參數(shù)。

　　表1：

　　實施例2

　　利用淬火爐管內的高溫加熱SKD61鋼材進行調質并使其表面附著的煤油發(fā)生氣化分解出活性碳原子，在爐管高溫的作用下滲入SKD61鋼材表面，形成一層穩(wěn)固的碳化層，經(jīng)測定，此時鋼材形成的碳化層深度約為0.5-0.7mm之間，表面HV硬度為753-875之間，HRC硬度為62-66之間，心部硬度HRC為50-55。此時無論表面的滲碳層深度及硬度，都已達到后續(xù)加工使用的理想狀態(tài)。如表2所示為實施例1的料樣滲碳層檢測數(shù)值：

　　表2：

　　實施例3

　　對于已經(jīng)滲碳處理的SKD61鋼材進行顯微鏡檢測，觀察材料內部組織的形態(tài)，采用北京匯龍光電儀器廠生產(chǎn)的XJP-H200系列金相顯微鏡進行觀察，如圖1所示，可以從圖片上清晰的看到材料邊部與內部組織不一樣，有一層明顯的碳化組織。

　　實施例4

　　經(jīng)過滲碳處理的SKD61材料在牽引機的作用下，穿出雙管電阻爐完成淬火及滲碳后進行降溫，將材料溫度降至20-30℃再進入清洗池清洗，經(jīng)清洗工藝去除SKD61材料表面因淬火及碳化造成的氧化皮等雜質，清洗工藝結束后進入回火工程。清洗去氧化皮及雜質過程會使SKD61材料本身因去除氧化皮減小0.01mm左右，但并不影響碳化層使用的深度。

　　清洗后的SKD61進入回火工程進行材料內部的淬火應力的消除，保證材料尺寸和性能穩(wěn)定，提高材料的熱性和塑性，回火爐管內的溫度保持約640℃左右，如表3所示為不同規(guī)格產(chǎn)品對應的回火工程參數(shù)。

　　表3：

　　實施例5：

　　對回火工程結束的SKD61材料進行滲碳層深度檢測，如表4所示為φ5.75mm的實驗料樣滲碳層深度檢測數(shù)值，將該表數(shù)據(jù)與表2數(shù)據(jù)進行對比發(fā)現(xiàn)HV相差不大，雖然回火工程也進行了高溫加熱，但該溫度并未達到影響碳化的溫度，所以回火并未對碳化層產(chǎn)生影響。

　　表4：

　　實施例6：

　　如圖2所示，回火結束后的SKD61材料內部組織變的均勻，但碳化層無論深度還是狀態(tài)都沒有發(fā)生改變，仍保持理想的狀態(tài)。