[發明專利]一種搖臂的熱處理工藝

無效

• 申請號: 200910013105.X
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101994119A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 徐鶴銘
• 申請（專利權）人: 徐鶴銘
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C23C8/22;C21D1/18;C23C8/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于通用機械用的搖臂熱處理工藝，尤其涉及一種汽缸直徑為Φ100mm以內的通用汽油機的搖臂熱處理工藝。

背景技術

針對目前熱處理工序中普遍存在的，對形狀復雜、應力集中點多、使用頻繁的金屬零件熱處理達不到使用要求，并且經常產生有變形應力等問題。如搖臂采用的熱處理工藝包括將原材料為08鋼板沖壓成型，滲碳、淬火、低溫回火、拋光。這種熱處理工藝對滲碳爐的技術要求很高，均需采用可控氣氛熱處理滲碳爐或微機控制爐內碳勢的滲碳爐；同時，搖鋼件的滲碳層深度和均勻性要求極其嚴格，其滲碳層深度為0.3～0.5srnm，當滲碳層達到要求的上限時，則使搖臂在拉伸處造成滲穿(一般搖臂原材料厚度為1.5～2.0mm，經拉伸成型后將減薄0.6snun)。淬火后該處脆性極大，在使用中此處常發生斷裂，如滲碳層未達到要求，搖臂耐磨性差，造成早期失效，一但出現上述缺陷，只有整爐報廢。經統計，其產品合格率為80％。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種質量穩定、防止搖臂脆性斷裂，降低對滲碳設備的要求，產品合格率達到100％的搖臂熱處理工藝。本發明的技術方案包括將板材沖壓成型、滲碳、淬火、高溫回火、噴丸、氮化處理之后置于普通氣體滲碳爐內，加熱到860～920℃后滴入煤油，使爐內碳勢為0.8～1.1％，爐內壓力為15～20mm水柱，保溫60-150分鐘，使其滲碳層深度為0.3～0.7mm，直接出爐淬火2.5～7％的氫氧化鈉水溶液中冷卻，隨后將工件放入480～600℃的進行回火，保溫40～80分鐘，使工件表面硬度HRC20～33，之后清洗，放入預熱爐內預熱到250～320℃，保溫5～10分鐘，將搖臂用放入氰根含量為32～38％，溫度為540～570℃的鹽浴內處理100～120分鐘，出爐水冷、清洗，得到氮化層深度0.008-0.020surn，硬度HV430-650，總氮化層深度0.2～0.4snun。

本發明所用氮化鹽為市場有售的工業用氮化鹽。

本工藝與現有技術相比，具有以下技術效果：

1.防止了工件脆性斷裂現象：

用本發明處理后的工件，經破壞性試驗，搖臂被敲彎45°而不發生斷裂。因其心部得到的是綜合機械性能很好的索氏體組織，其硬度梯度變化大、表層硬、心部軟、無脆性。表層與心部變化不大，有很大脆性，見說明書附圖3。眾所周知，馬氏體組織是一種脆性極大的組織，因而容易在使用中發生脆性斷裂。用本工藝處理的搖臂。

2、降低對滲碳設備的要求

由于工件滲碳層深度的公差范圍擴大到0.4snun，對普通滲碳爐的密封性、爐內碳勢、爐溫均勻性，保溫時間等均要求不高，節約了對滲碳設備的投資。而現有工件滲碳層深度的公差范圍為0.3μm，公差范圍小，對滲碳爐的密封性、爐內碳勢、爐溫均勻性、保溫時間等均要求甚嚴難以操作，易造成整爐被處理的工件報廢。

3、產品合格率達到100％

用本工藝處理工件，其氮化后的表層為E相氮化物層，具有極高的耐磨性，只要控制氮化溫度和氮化時間，確保氮化層的組織及深度，就能保證工件被處理后的合格率達到100％。更重要的一點是能保證搖臂在使用中有100％的安全性和可靠性。

附圖說明：

圖1為現有搖臂的熱處理工藝流程圖；

圖2為本發明的熱處理工藝流程圖；

圖3為現有工藝對搖臂熱處理后的硬度梯度圖；

圖4為本工藝對搖臂熱處理后的硬度梯度圖；

圖5為發明對搖臂熱處理后的氮化表層金相組織圖；

圖6為發明對搖臂熱處理后的心部金相組織圖；

圖7為現有工藝對搖臂熱處理后的表層金相組織圖。

具體實施方式：

本發明將工件600℃高溫回火后，保溫30分鐘，放噴砂機里5-10分鐘，使工件表面硬度HRC27±3，經清洗置于預熱爐內預熱到300±10℃，保溫8分鐘，再放入溫度為560±5℃的氮化鹽浴內處理120±10分鐘，使工件表面硬度為HV450-500，總氮化層深度為0.25-0.35，即可完成。