[發(fā)明專利]汽車活塞環(huán)熱處理工藝

無效

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• 申請日: 2011-04-06
• 公開（公告）號: CN102168276A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 陸衛(wèi)倩
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C23C8/02;C21D9/40
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發(fā)明屬于汽車零件熱處理技術領域，尤其是一種汽車活塞環(huán)熱處理工藝。

背景技術

汽車活塞環(huán)是汽車發(fā)動機中的關鍵零件，同時又是易損件，我國每年制造的活塞環(huán)達數(shù)億片之多。目前我國大多數(shù)活塞環(huán)生產廠家都采用6Cr13Mo和9Cr18Mo等高鉻馬氏體不銹鋼進行滲氮處理的工藝制造活塞環(huán)。但采用高鉻馬氏體不銹鋼滲氮一直有一個比較大的問題，即高鉻馬氏體不銹鋼滲氮處理的畸變率比較高，這種畸變破壞了活塞環(huán)的曲線外型、改變了其原有的接觸壓力分布，使得活塞環(huán)的密封性大為降低，造成活塞環(huán)的報廢率大大增加，嚴重影響了活塞環(huán)生產企業(yè)的經(jīng)濟效益。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，活塞環(huán)畸變的形式有二種，一種是“縮口”，即經(jīng)過滲氮處理后活塞環(huán)的自由開口尺寸變小；另一種是“漏光”，“漏光”是由于活塞環(huán)的曲線形狀遭到破壞，當活塞環(huán)的內壁與氣缸配合時會因貼合不緊密而存在間隙，這種間隙能使光穿入，故稱“漏光”。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有汽車活塞環(huán)熱處理工藝進行改進，解決活塞環(huán)畸變，提高生產精度。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種汽車活塞環(huán)熱處理工藝，包括以下工序：S1，去除活塞環(huán)內壁氧化膜；S2，準備專用夾具；S3，將活塞環(huán)堆碼至專用夾具；S4，活塞環(huán)連同夾具放入熱處理爐內，進行熱處理。

優(yōu)選的，去除活塞環(huán)內壁氧化膜的方法是噴砂，采用粒度10目～100目的金剛砂或石英砂，以0.2MPa～1Mpa的空氣壓力，噴砂距離10厘米～20厘米，噴砂時間1分鐘～30分鐘；去除活塞環(huán)內壁氧化膜的方法是磨削，采用30目～300目的金剛石砂輪。工序S1完成活塞環(huán)內壁1毫米～5毫米厚度的去除。

本發(fā)明的優(yōu)點是：通過在熱處理前，增加一道去除活塞環(huán)內壁氧化膜的工序，可使活塞環(huán)內圓側壁與外圓側壁同時得到充分處理(滲氮、滲碳等)，改善活塞環(huán)的接觸壓力分布，避免了活塞環(huán)外圓側壁單面滲氮、滲碳所造成的殘余應力不平衡問題，從根本上解決了活塞環(huán)熱處理后所造成的“縮口”和“漏光”二類畸變，保證了活塞環(huán)的精度，明顯降低了活塞環(huán)熱處理報廢率。且該去除活塞環(huán)內壁氧化膜工序簡單，不需要精密設備，一般工人即能進行操作，成本增加不多。

附圖說明

圖1為一種活塞環(huán)熱處理工藝流程；

圖2為一種熱處理專用夾具的主視圖，且活塞環(huán)套設在該夾具上；

圖3為沿圖2中A-A方向的剖視圖。

具體實施方式

參見圖1所示的一種活塞環(huán)熱處理工藝，包括以下工序：

S1，去除活塞環(huán)內壁氧化膜。

通過該工序，去除活塞環(huán)內壁(內圓側壁)的氧化膜，確保在后續(xù)滲氮、滲碳等熱處理工藝中，靶材能夠滲入活塞環(huán)的內圓側壁，以保證活塞環(huán)的內外圓側壁能夠被均勻處理到，從而改善活塞環(huán)的接觸壓力分布，避免“縮口”和“漏光”二類畸變的發(fā)生。

具體而言，去除活塞環(huán)內壁氧化膜的方法可以是噴砂或者是磨削。以噴砂工藝為例，可采用粒度10目～100目的金剛砂或石英砂，以0.2MPa～1Mpa的空氣壓力，噴砂距離10厘米～20厘米，噴砂時間1分鐘～30分鐘，完成活塞環(huán)內壁1毫米～5毫米厚度的去除。以磨削工藝為例，可采用30目～300目的金剛石砂輪，完成活塞環(huán)內壁1毫米～5毫米厚度的去除。其中目用于表示能夠通過篩網(wǎng)的粒子的粒徑，多少目表示該篩網(wǎng)每平方英寸(25.4毫米)的面積內，有多少個網(wǎng)孔數(shù)。實驗證明，采用上述工藝可確?；钊h(huán)內壁氧化膜的有效去除，且不會對活塞環(huán)的精度產生不利影響。

S2，準備專用夾具。

目前市面上有各種活塞環(huán)熱處理專用夾具，然而本實施例要提出一種更為優(yōu)化的專用夾具。參見圖2、圖3，在本實施例中，該專用夾具包括底盤2、豎立在底盤2表面的定位桿3，所述定位桿3的橫截面呈T形，所述定位桿3由卡合部31以及限位部32組成。所述卡合部31的長度與活塞環(huán)1的自由開口長度匹配，卡合部31的寬度大于活塞環(huán)1的徑向厚度，例如為活塞環(huán)1徑向厚度的1.2～2倍。所述限位部32位于所述卡合部31靠近底盤2中心的一側，且長度大于卡合部31的長度，例如為卡合部31長度的1.5～3倍。在本實施例中，卡合部31及限位部32的寬度方向均為沿底盤2的徑向，長度方向與上述寬度方向及定位桿3的高度方向垂直。所述底盤2中部還開有通孔21，該通孔21可以為單個圓孔，通孔21的直徑為活塞環(huán)1直徑的0.5～0.8倍。該通孔21還可以為單個方孔，也可以為開有多個孔。

上述專用夾具上的卡合部31用于與活塞環(huán)1的自由開口卡合，可以確?；钊h(huán)1的自由開口在熱處理工藝中尺寸穩(wěn)定，不產生縮口。

S3，將活塞環(huán)堆碼至專用夾具。