[發明專利]熱處理顏色成品化的淬火工藝

有效

• 申請號: 201110087166.8
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102181614A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 楊曉剛
• 申請（專利權）人: 常州克勞諾斯特種軸承制造有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/607;C23C8/32
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

技術領域

本發明涉及一種顏色成品化的工藝，特別是一種金屬熱處理顏色成品化的淬火工藝。

背景技術

一些金屬產品，例如軸承，其未加工部位往往需要進行特殊的工藝處理，以使成品有一個美觀的表面顏色，同時起到防銹蝕、產品不易磕碰傷的作用。傳統的軸承加工大多采用磷化工藝，即使用強酸等化學制劑進行配比，然后將軸承放入加熱到高溫的該化學制劑進行浸泡、發黑，軸承未加工部位的顏色在后道工序加工后得以保留直至成品。在此過程中，使用強酸等化學試劑進行化學反應時對磷化工藝的操作者有很大的身體危害，而且使用后的廢液對環境也造成了惡劣的影響；磷化發黑后雖然使軸承的非加工面染上了顏色，但是這種基于化學反應而得到的顏色是不安全、不環保的，并且時間久了容易脫落，影響軸承的外觀。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服上述不足，本發明提供一種綠色環保且產品顏色不易脫落的熱處理顏色成品化的淬火工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種熱處理顏色成品化的淬火工藝，包括以下步驟：

(a)前清洗，除去待處理工件的表面的油污；

(b)將待處理工件加熱升溫，當溫度為820℃～855℃時，通入輔助氣體，然后使用經制氮機脫氧后純度達99.999％的高純氮氣和含量在5％～15％內可調的還原性氣氛，使高純氮氣和碳與工件表面金屬進行化學反應，碳勢為0.6～1.1％CP，保溫時間為40～90分鐘；

(c)當溫度為820℃～855℃時，進行碳氮擴散，碳勢為0.6～0.8％CP；

(d)淬火，采用輥底爐鹽浴淬火，溫度控制在180±5℃；

(e)風冷；

(f)后清洗，清洗材料表面；

(g)回火。

作為優選，步驟(d)中淬火介質為硝鹽。

為了避免工件表面氧化，達到更好的效果，步驟(b)中所述的輔助氣體為丙烷和甲醇的混合氣。

本發明的有益效果是，本發明熱處理顏色成品化的淬火工藝，采用輥底爐鹽浴淬火，淬透性更強，更有利于軸承的淬火上色；采用可控氣氛調節，使用一定配比的高純氮、丙烷、甲醇作為主要輔料，避免表面氧化；經180℃硝鹽淬火，改變軸承表面壓力狀態的形式為壓應力，在減少后道工序出現磨削裂紋的同時，使淬火顏色材料化，在各種環境中長久的保持而不易脫落；整個淬火、回火過程不產生廢水、廢氣等對環境有污染的排放。

具體實施方式

一種熱處理顏色成品化的淬火工藝，包括以下步驟：

(a)前清洗，除去待處理工件的表面的油污；

(b)將待處理工件加熱升溫，當溫度為820℃～855℃時，通入丙烷和甲醇的混合氣，然后使用經制氮機脫氧后純度達99.999％的高純氮氣和含量在5％～15％內可調的還原性氣氛，使高純氮氣和碳與工件表面金屬進行碳氮共滲，碳勢為0.6～1.1％CP，保溫時間為40～90分鐘；

(c)當溫度為820℃～855℃時，進行碳氮擴散，碳勢為0.6～0.8％CP；

(d)淬火，采用輥底爐硝鹽浴淬火，溫度控制在180℃；

(e)風冷；

(f)后清洗，清洗材料表面；

(g)回火。

步驟(b)中配有一定量的還原性氣氛，可抑制爐內的氧化反應，使爐內工件在無氧的情況下，高純氮和碳與工件表面金屬產生反應，生成一層深度的青色保護膜。經180℃硝鹽淬火后，這種條件下產生的青色保護膜具有較強的附著力。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。