專利名稱：對(duì)鋼制品進(jìn)行滲碳的方法和由此得到的抗磨損性能提高的鋼制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種熱處理方法，尤其涉及一種對(duì)制品進(jìn)行碳化物滲碳和硬化到一定的深度并隨后進(jìn)行硬質(zhì)精加工的方法，以及由此得到的制品。
背景技術(shù)：
滲碳是一種通過增加鋼的暴露表面的碳含量來增加低碳純鋼或低碳、低合金鋼的硬度的有效方法。當(dāng)進(jìn)行對(duì)諸如齒輪之類的鋼制品進(jìn)行滲碳以生成較硬的抗磨損外殼之后，這些經(jīng)滲碳的鋼制品可傳送較高的轉(zhuǎn)矩并具有較長的壽命。通常，將鋼合金放置在碳含量大于鋼的基本碳含量的氣氛中并將其加熱到鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以上。在所需量的碳擴(kuò)散到制品中的預(yù)定深度之后，通過淬火來進(jìn)行硬化。
氣體滲碳是一種廣泛應(yīng)用的對(duì)鋼進(jìn)行滲碳的方法。作為一種擴(kuò)散工藝，滲碳受鋼成分中的合金組分以及諸如滲碳?xì)怏w的滲碳能力、滲碳溫度和滲碳時(shí)間等滲碳工藝參數(shù)的影響。
典型的滲碳尋求生成硬化的馬氏體外殼，并帶有一定量的殘留奧氏體。一般認(rèn)為，在滲碳過程中形成碳化物是不適宜的，因?yàn)樗鼈儠?huì)使材料弱化。碳化物會(huì)成為使應(yīng)力集中和局部化的瑕疵并導(dǎo)致表面下裂紋。在其它的應(yīng)用場合、諸如滾動(dòng)和滑動(dòng)應(yīng)用場合，有意地生成碳化物以幫助對(duì)顆粒尺寸進(jìn)行細(xì)化、減少摩擦或提高抗剝蝕和劃傷性能。在有意生成碳化物的少數(shù)場合，對(duì)碳形態(tài)的控制以及避免產(chǎn)生可徹底降低性能的晶界縱橫比較高的碳化物方面給予了較多的關(guān)注。碳化物層的深度通常是整個(gè)滲碳深度的一小部分。
另一個(gè)改進(jìn)諸如齒輪齒之類的制品的性能和壽命的方法是通過提高幾何精度來減少工作接觸應(yīng)力。對(duì)制品的硬質(zhì)精加工導(dǎo)致幾何精度提高，且制造公差配合更緊。無論是通過研磨、搪磨、刮削或某種其它的技術(shù)，硬質(zhì)精加工都可消除由熱處理或其它制造操作所產(chǎn)生的變形。
然而，日益增長的對(duì)更長的壽命和更高的功率的需求已經(jīng)超出碳化物滲碳外殼或硬質(zhì)精加工的表面的能力。硬質(zhì)精加工和碳化物滲碳在過去是兩種互相排斥的提高旋轉(zhuǎn)接觸的疲勞壽命的技術(shù)。在過去，硬質(zhì)精加工將去除滲碳外殼中的碳化物薄層的大部分(如果不是全部的話)，而這些碳化物層又可使性能提高。本發(fā)明旨在將上述這兩種延長壽命的技術(shù)結(jié)合以提供更長的壽命和更好的性能特性。
在本領(lǐng)域中，一些人已經(jīng)作出了在表面以下生成碳化物的嘗試。遺憾的是，其注意力集中在通過十分特定的工藝控制碳化物的形態(tài)以及產(chǎn)生精細(xì)的球狀或類似球狀的碳化物，同時(shí)又防止形成非球體的碳化物團(tuán)塊。然而，這一技術(shù)旨在生成精細(xì)的球狀或類球狀碳化物以在奧氏體晶界中減少網(wǎng)狀或團(tuán)狀碳化物的形成或?qū)⑵浯蛩?。奧氏體晶界中的網(wǎng)狀或團(tuán)狀碳化物通常是材料中的薄弱點(diǎn)或優(yōu)先產(chǎn)生裂紋的點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)該理解，背景技術(shù)和以下的詳細(xì)描述只是示例性和解釋性的，它們并非對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的限制。
本發(fā)明涉及一種形成具有包括預(yù)定密度碳化物的表面的制品的方法。該方法包括選取一種滲碳級(jí)材料以形成一制品；對(duì)該制品進(jìn)行滲碳以在制品的至少一部分上形成顯微結(jié)構(gòu)，制品的該部分具有預(yù)定密度的碳化物，該碳化物在顯微結(jié)構(gòu)中分散到預(yù)定的深度；對(duì)制品進(jìn)行淬火以在制品的至少一部分上形成分散有碳化物的一硬化基質(zhì)；以及對(duì)制品的至少一部分進(jìn)行硬質(zhì)精加工以形成表面，該表面具有分散在硬化基質(zhì)中的至少為大約20％體積容量的碳化物。


結(jié)合在本說明書中并作為其一部分的附圖示出了本發(fā)明的數(shù)個(gè)示例性實(shí)施例，且與本說明書一起用來揭示本發(fā)明的原理。在這些附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、接觸疲勞壽命對(duì)表面碳化物百分比的曲線圖。
圖2是示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的滲碳循環(huán)中時(shí)間和溫度關(guān)系的曲線圖。
圖3是已有技術(shù)所表示的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的滲碳循環(huán)中時(shí)間和溫度關(guān)系的曲線圖。
圖5是根據(jù)圖4所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所生成的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可能的實(shí)施例的滲碳循環(huán)中時(shí)間和溫度關(guān)系的曲線圖。
圖7是根據(jù)圖6所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所生成的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。
圖8是根據(jù)圖6所示但采用一種與圖7不同的組分的、本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所生成的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)結(jié)合本發(fā)明的諸實(shí)施例，它們的實(shí)例顯示在附圖中。只要可能，在附圖中將使用同樣的標(biāo)號(hào)來表示同樣的或類似的零件。
形成一個(gè)制品的方法包括選擇滲碳級(jí)別材料、對(duì)材料定型以形成制品、對(duì)材料進(jìn)行滲碳以在制品的表面下形成碳化物、對(duì)制品淬火以形成硬化的基質(zhì)、以及對(duì)制品進(jìn)行硬質(zhì)精加工以生成包括基本上為非球形碳化物的預(yù)定密度的表面。
對(duì)材料的選擇會(huì)影響制品的可淬性以及碳化物的形成。用于該方法的典型材料具有重量成分在以下范圍內(nèi)的組分碳0.08％-0.35％錳0.25％-1.70％
鉬0.20％-2.00％鉻0.50％-2.50％銅0.00％-0.15％鎳0.00％-0.10％碳化物形成元素1.00％-3.00％可淬劑0.00％-6.00％顆粒精細(xì)元素 0.00％-1.00％硅0.00％-1.00％鐵和其余元素 平衡使具有上述組分的制品形成預(yù)定的形狀可包括(但不限于)由軋制鋼材機(jī)加工、鑄造或鍛造、固結(jié)鋼粉、或成形工藝的組合。這些制品可包括(但不限于)齒輪齒、軸承、軸和其它類似的可從旋轉(zhuǎn)接觸疲勞強(qiáng)度、抗刮擦性和抗腐蝕性中受益的物品。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、接觸疲勞壽命對(duì)表面碳化物百分比的曲線。該曲線是使用對(duì)在試驗(yàn)前受到同樣的熱處理但被研磨到不同深度的樣品進(jìn)行的齒輪滾柱試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)而得到的。圖1中的趨勢說明試驗(yàn)表面上較高的表面碳化物可使旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)接觸疲勞壽命更長。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在經(jīng)受旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)接觸疲勞的制品表面上至少具有大約20％的碳化物，而且這些碳化物是通過控制滲碳工藝以在預(yù)定的硬質(zhì)精加工深度上產(chǎn)生這個(gè)量的碳化物而形成的?？筛鶕?jù)滲碳工藝的成本來控制硬質(zhì)精加工深度處所產(chǎn)生的碳化物最大百分比以達(dá)到預(yù)定的深度，而且可根據(jù)因硬化深度而引起的特定應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行限制。
圖2是示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的滲碳循環(huán)中時(shí)間和溫度關(guān)系的曲線圖。在制品形成之后，可以隨后根據(jù)這個(gè)循環(huán)對(duì)它進(jìn)行一次或多次滲碳，從而構(gòu)成碳化物滲碳工藝?？煽刂圃摴に噥懋a(chǎn)生大于大約20％體積百分比或更多的碳化物。這些碳化物散布在在整個(gè)顯微結(jié)構(gòu)中，可為各種形狀和尺寸。如圖2所示的滲碳循環(huán)始于將制品加熱到滲碳段10。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，雖然根據(jù)所需的結(jié)果可以采用其它的溫度，但滲碳段10應(yīng)該保持大約850℃(1562)到1150℃(2100)的范圍內(nèi)的滲碳溫度以及大致等于或大于滲碳溫度的Acm的含碳?xì)夥?。隨后可根據(jù)所需的外殼厚度和滲碳循環(huán)的總的數(shù)量使該制品在滲碳段10上保持預(yù)定的時(shí)間。圖2中的冷卻段20將主要依賴于在制品中所要達(dá)到的碳化物數(shù)量和分布并且受到所使用的裝置的類型的限制。雖然其它的冷卻速度也是可能的，但冷卻段的冷卻速度在每個(gè)冷卻氣氛中通?？蓮?℃到200℃/分鐘不等。
如上所述，碳化物滲碳工藝可包括反復(fù)進(jìn)行如圖2所示的滲碳循環(huán)。重復(fù)滲碳循環(huán)可使碳化物的形態(tài)、深度和分布明顯改變。碳化物滲碳工藝的特性可依賴于實(shí)際應(yīng)用、材料、工藝所能應(yīng)用的時(shí)間以及其它可能的窯爐限制而定。
在碳化物滲碳工藝完成之后，可以進(jìn)行硬化，而且也可進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)循環(huán)。典型的硬化循環(huán)會(huì)將制品加熱到基本成分的A3溫度以上。然而，期望使溫度保持盡可能的低溫以免碳化物分解。還希望能確?？杀苊馓紡谋砻媛┦У母G爐氣氛。還會(huì)需要對(duì)窯爐環(huán)境添加氨以避免生成非馬氏體轉(zhuǎn)化產(chǎn)品，尤其由于許多的合金與碳化物緊密結(jié)合而無法為基質(zhì)提供可淬性。在該溫度下的時(shí)間通常由截面尺寸以及零件達(dá)到基本組分的A3以上的溫度從而可開始淬火所需的總的時(shí)間來確定。該時(shí)間通常為從每25mm零件厚度大約15到90分鐘中的任意一個(gè)。然后可以足夠的速率進(jìn)行淬火以形成預(yù)定的硬化基質(zhì)。在某些情況中，可將零件淬火到恰好在馬氏體起始溫度(以下稱作“Ms”)之上并保持等溫以形成具有預(yù)定的貝氏體部分的基質(zhì)。在其它情況下，可將這些零件淬火到低于Ms的溫度以形成包括馬氏體的基質(zhì)或馬氏體和殘留奧氏體的混合物。
圖3是已有技術(shù)所表示的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。碳化物30集中在最初的50μm中。低于大約20％的體積成分的這一相對(duì)較低的碳化物密度出現(xiàn)在200μm的深度，因?yàn)閳D2的滲碳段10的時(shí)間被限制于集中在表面形成高密度的碳化物30。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的滲碳循環(huán)中時(shí)間和溫度關(guān)系的曲線圖。該實(shí)施例示出了第一個(gè)碳化物滲碳循環(huán)40、第二個(gè)碳化物滲碳循環(huán)50和硬化循環(huán)60。滲碳段10在大約950℃的溫度下開始并在去除了多余的甲烷的吸熱氣體的含碳?xì)夥障卤３执蠹s5個(gè)小時(shí)。冷卻段20進(jìn)一步由強(qiáng)制冷卻22、等溫保持24和可選的氣體冷卻26組成。強(qiáng)制冷卻22包括以大約2℃/分鐘的速度將含碳?xì)夥障碌母G爐中的樣品溫度從滲碳段10處的溫度降低到溫度大約為680℃的等溫保持24的水平。然后在氣氛控制下將該循環(huán)在等溫保持24保持2個(gè)小時(shí)，以免表面碳的損失。作為對(duì)強(qiáng)制冷卻22和等溫保持24的附加或替代方案，在第二個(gè)碳化物滲碳循環(huán)50重復(fù)進(jìn)行熱循環(huán)之前可進(jìn)行氣體冷卻26。氣體冷卻26比強(qiáng)制冷卻22冷卻得更快。
在第二個(gè)碳化物滲碳循環(huán)50的氣體冷卻26之后，可通過再次加熱到大約845℃并在含碳?xì)夥障卤３?小時(shí)來完成硬化循環(huán)60。然后可在油中以足夠的速度對(duì)樣品進(jìn)行淬火以形成包括帶有固有的殘留奧氏體的馬氏體的硬化基質(zhì)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。利用圖4中的受熱經(jīng)歷中的兩次滲碳循環(huán)和一次硬化循環(huán)來形成該樣品。與圖3相比，在表面以下200μm的碳化物30的密度要高得多。圖5具有如下的材料組分碳0.21％錳0.32％硅0.48％鉬0.30％鉻2.05％鐵和其余元素 平衡圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可能的實(shí)施例的滲碳循環(huán)中時(shí)間和溫度關(guān)系的曲線圖。該實(shí)施例示出了六個(gè)滲碳循環(huán)70和一個(gè)硬化循環(huán)80。每個(gè)滲碳段10在大約950℃的溫度下開始并在去除了多余的甲烷的吸熱氣體的含碳?xì)夥障卤３执蠹s5個(gè)小時(shí)。然后進(jìn)行強(qiáng)制冷卻22，以大約2℃/分鐘的速度將含碳?xì)夥障碌母G爐中的樣品溫度從滲碳段10處的溫度降低到大約為680℃的溫度。然后溫度回到滲碳段溫度并重復(fù)該循環(huán)直到完成六個(gè)循環(huán)。在六個(gè)循環(huán)的滲碳段10結(jié)束時(shí)，對(duì)樣品進(jìn)行氣體冷卻26。
在第二個(gè)碳化物滲碳周期50的氣體冷卻26之后，可通過再次加熱到大約845℃并在含碳?xì)夥障卤３?小時(shí)來完成硬化循環(huán)。然后可在油中以足夠的速度對(duì)樣品進(jìn)行淬火以形成包括帶有固有的殘留奧氏體的馬氏體的硬化基質(zhì)。
圖7和8是是根據(jù)圖6所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所生成的碳化物滲碳外殼的蝕刻部分放大500倍的顯微照片，用一種蝕刻劑使碳化物變暗而基質(zhì)變亮。雖然圖8是根據(jù)與圖7的顯微照片相同的滲碳循環(huán)而形成的，但它是一種不同的材料。該樣品具有如下的材料組分圖7 圖8碳 0.21％ 0.20％錳 0.88％ 0.31％硅 0.24％ 0.48％鉬 0.33％ 0.21％鉻 0.96％ 2.41％鐵和其余元素平衡平衡與圖3相比，這兩種樣品在距離表面200μm之處具有較高的碳化物30密度。然而，在這些樣品中所看到的碳化物30通常都比圖5中所見的碳化物30大。圖7和8之間的主要區(qū)別在于在顯微結(jié)構(gòu)中所顯示出的碳化物30的尺寸和數(shù)量。碳化物30的數(shù)量在圖8中較大，這是因?yàn)榇嬖谟诨静牧现械奶蓟镄纬刹牧系臄?shù)量較大。圖8中較小的碳化物30尺寸和較小的碳化物30間隙可能是由于材料中所增加的硅百分比含量所致。
如在以上圖5、7和8所示，可通過材料和工藝的選擇來控制碳化物30的尺寸、形態(tài)和深度。例如，由于碳化物形成材料數(shù)量的增加，圖5、7和8可在深處具有較高體積含量的碳化物30。增加滲碳溫度還可增加碳化物30在顯微結(jié)構(gòu)的預(yù)定深度處的體積含量。在滲碳段10過程中滲碳能力的增加還可增加碳化物的數(shù)量。如果硅的數(shù)量增加，則碳化物30會(huì)如圖8所示的那樣較小且較圓。在滲碳循環(huán)之間或在最后一次滲碳循環(huán)之后采用強(qiáng)制冷卻22而非更快的氣體冷卻26還可使碳化物30更大。另外，通過增加滲碳循環(huán)的數(shù)量，較小的碳化物30會(huì)分解并重新沉淀到較大的碳化物30上。這將形成更大的碳化物30，同時(shí)仍可將晶界網(wǎng)絡(luò)狀的碳化物打破。
通過設(shè)計(jì)滲碳工藝，有可能選擇碳化物的深度、尺寸、分布和密度。這有助于使制造商知道和確定硬質(zhì)精加工的深度，從而在經(jīng)精加工的表面上得到一定百分比或預(yù)定密度的碳化物。例如，可對(duì)圖4、6和7中的樣品進(jìn)行硬質(zhì)精加工以從樣品的未處理表面上去除大約200μm，在經(jīng)精加工的表面處的硬化基質(zhì)中留下預(yù)定密度的碳化物?；旧蠟榉乔蛐蔚奶蓟锏陌俜直仍诒砻嫣庍€可由于硬質(zhì)精加工操作而更高?？梢杂迷S多方法來進(jìn)行硬質(zhì)精加工工藝而并不限于研磨、機(jī)加工、搪磨和刮削。
雖然已經(jīng)示出了本發(fā)明的有限數(shù)量的實(shí)施例，但這些實(shí)施例以及甚至那些處于更加基礎(chǔ)的水平的實(shí)施例已經(jīng)顯示出形成的碳化物30的數(shù)量是一致的?？刂铺蓟?0的形成使用戶可將碳化物30發(fā)展得更大且為基本非球形的尺寸。在過去，顯示出這些較大的碳化物30可提高在滾動(dòng)和滑動(dòng)接觸疲勞下的表面耐受性。通過在預(yù)定的深度處生成碳化物30，這些大塊的碳化物現(xiàn)在可與硬質(zhì)精加工結(jié)合使用。通常，碳化物越大和越呈塊狀就越好。此外，如果是在由硬質(zhì)精加工所去除的深度中形成的話，沿晶界形成碳化物團(tuán)塊是沒有問題的。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)以上所形成的制品對(duì)于如齒輪齒、軸承、軸和類似的受到力的作用而會(huì)導(dǎo)致不適宜的磨損、剝蝕、刮傷及其它故障的物體尤其有用。從表面一直深入到材料中而形成碳化物并結(jié)合有對(duì)制品的至少一部分進(jìn)行硬質(zhì)精加工在嚴(yán)重磨損的應(yīng)用場合、比如在滾動(dòng)軸承中所見的尤其有利。按通常的理解，軸承可包括任何的軸承部件，比如軸承滾道以及包括滾珠和輥?zhàn)拥臐L動(dòng)構(gòu)件。形成碳化物和硬化操作可在這些部件中的至少一個(gè)中進(jìn)行。
由于對(duì)較長的壽命和較高的功率密度的要求不斷增長，表面帶有預(yù)定密度碳化物的經(jīng)硬質(zhì)精加工的制品是有利的。碳化物使材料強(qiáng)度增加，而隨后的硬質(zhì)精加工工作可增加幾何精度，從而可更好地接觸并減少在材料表面上的工作應(yīng)力。這些工藝的結(jié)合可提高抗剝蝕和抗磨損性能，從而可顯著增加制品的整體壽命。
通過有意地使碳化物形成得更深以使硬質(zhì)精加工的原料更多，可在有用的范圍內(nèi)形成碳化物，從而使硬質(zhì)精加工可將多種所處理的材料去除?？梢灶A(yù)先確定用于硬質(zhì)精加工的碳化物深度還可減少精加工過程的時(shí)間并提供明顯提高的抗磨損和抗剝蝕性能。另外，在可進(jìn)行硬質(zhì)精加工以使所去除的原料總量最小之處可以得到較高的表面碳化物水平，而且甚至可以得到更高的抗剝蝕和抗磨損性能。
權(quán)利要求
1.一種在一預(yù)定深度處形成具有預(yù)定密度碳化物(30)的制品的方法，包括選取一種滲碳級(jí)材料以形成一制品；對(duì)該制品進(jìn)行滲碳以在制品的至少一部分上形成顯微結(jié)構(gòu)，該制品具有至少為大約20％體積容量的碳化物(30)，這些碳化物分散在制品表面以下至少大約100μm的顯微結(jié)構(gòu)中；以及對(duì)制品進(jìn)行淬火以在制品的至少一部分上形成在一預(yù)定深度處分散有預(yù)定密度碳化物(30)的一硬化基質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的形成一制品的方法，其特征在于，它還包括硬質(zhì)精加工制品的至少一部分以形成一表面，該表面具有分散在硬化基質(zhì)中的至少為大約20％體積容量的碳化物(30)。
3.如權(quán)利要求2所述的形成一制品的方法，其特征在于，制品的表面包括至少為大約1.3％的碳。
4.如權(quán)利要求1所述的形成一制品的方法，其特征在于，表面處的碳化物(30)基本上為非球形的。
5.如權(quán)利要求1所述的形成一制品的方法，其特征在于，選擇一種滲碳級(jí)材料包括選擇這樣一種材料，該材料包括以下分別以重量百分比計(jì)的大約0.08％到大約0.35％的碳、大約0.25％到大約1.70％的錳、大約0.20％到大約2.00％的鉬、大約0.50％到大約2.50％的鉻、不超過大約0.10％的鎳、不超過大約0.15％的銅、大約1.00％到大約3.00％的碳化物形成元素、不超過6.00％的可淬劑、不超過1.00％的顆粒精細(xì)元素以及不超過1.00％的硅。
6.如權(quán)利要求1所述的形成一制品的方法，其特征在于，對(duì)制品進(jìn)行滲碳包括將制品加熱到從大約850℃到大約1150℃的滲碳溫度；將大致等于或大于滲碳溫度下的Acm的含碳?xì)夥找胫破?；根?jù)所需的預(yù)定外殼深度和預(yù)定滲碳循環(huán)數(shù)量將制品在滲碳溫度和含碳?xì)夥罩斜３忠活A(yù)定的時(shí)間；以及以大約2℃/分鐘到大約200℃/分鐘的速度將制品冷卻到大約650℃以下。
7.如權(quán)利要求6所述的形成一制品的方法，其特征在于，它還包括在淬火之前添加氨氣。
8.如權(quán)利要求1所述的形成一制品的方法，其特征在于，硬化基質(zhì)包括預(yù)定的貝氏體、馬氏體以及馬氏體和殘留奧氏體的混合物之中的至少一種。
9.一種形成具有包括預(yù)定密度碳化物(30)的表面的制品的方法，包括選取一種滲碳級(jí)材料以形成一制品；對(duì)該制品進(jìn)行滲碳以在制品的至少一部分上形成顯微結(jié)構(gòu)，制品的該部分具有預(yù)定密度的碳化物(30)，該碳化物在顯微結(jié)構(gòu)中分散到預(yù)定的深度；對(duì)制品進(jìn)行淬火以在制品的至少一部分上形成分散有碳化物(30)的一硬化基質(zhì)；以及對(duì)制品的至少一部分進(jìn)行硬質(zhì)精加工以形成表面，該表面具有分散在硬化基質(zhì)中的至少為大約20％體積容量的碳化物(30)。
10.如權(quán)利要求9所述的形成一制品的方法，其特征在于，對(duì)制品進(jìn)行滲碳和淬火包括在制品的一硬化表面以下大約100μm處的一硬化基質(zhì)中生成至少為大約20％體積容量的碳化物(30)。
11.一種硬質(zhì)精加工過的制品，包括一表面的至少一部分，該部分在一硬化基質(zhì)中具有至少大約20％體積容量的碳化物(30)。
12.如權(quán)利要求11所述的硬質(zhì)精加工過的制品，其特征在于，在表面處的碳化物(30)基本上為非球形的。
全文摘要
一種鋼制品和一種用來形成具有經(jīng)硬質(zhì)精加工的表面的一鋼制品的方法，該表面包括預(yù)定密度的碳化物(30)以提高抗剝蝕和抗磨損性能并顯著延長鋼制品的整體壽命。該方法包括；選取一種滲碳級(jí)材料以形成一鋼制品；對(duì)該制品進(jìn)行滲碳以在制品的至少一部分上形成顯微結(jié)構(gòu)，制品的該部分具有預(yù)定密度的碳化物(30)，該碳化物在顯微結(jié)構(gòu)中分散到預(yù)定的深度；對(duì)制品進(jìn)行淬火以形成分散有碳化物(30)的一硬化基質(zhì)；以及對(duì)制品進(jìn)行硬質(zhì)精加工以形成表面，該表面具有分散在硬化基質(zhì)中的至少為大約20％體積容量的碳化物(30)。
文檔編號(hào)C23C8/08GK1898405SQ200480038157
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者J·B·瓦倫塔, C·F·柏德特, T·E·克萊門特, S·M·克洛斯, T·M·霍福特, G·D·凱爾 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司