[發(fā)明專利]金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具及防變形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310040850.X
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103074572A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李肖霞;柴康樂;李萬軍;馮貴忠;楊肆濱;賈錦虹
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司
• 主分類號: C23C8/24
• 分類號: C23C8/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具及防變形方法。

背景技術(shù)

目前金屬材料薄壁環(huán)形件在內(nèi)孔氮化時，通常采用留磨量以增加壁厚的方法防止變形，但是這種方法存在以下兩個缺點(diǎn)：1.由于受材料氮化層深的制約，氮化面所留磨量受限；2.即使所留磨量在0.3mm以下，氮化后磨削時也會產(chǎn)生較大應(yīng)力，從而導(dǎo)致薄壁環(huán)形件變形。當(dāng)采用留磨量的方法無法控制金屬材料薄壁環(huán)形件在內(nèi)孔氮化過程中的變形時，就要采用防變形夾具，然而這樣的防變形方法目前還沒有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為解決現(xiàn)有金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中由于金屬材料薄壁環(huán)形件的內(nèi)孔和外圓尺寸變化大而使零件變形，易出現(xiàn)廢品的問題，而提供一種金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具及防變形方法。

本發(fā)明的金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具由兩個半環(huán)、兩個緊固中軸、兩個墊片和兩個緊固楔塊構(gòu)成，其中所述的兩個墊片位于兩個半環(huán)的兩端的中分面上，所述的兩個緊固中軸分別嵌在半環(huán)兩端的圓孔中，所述的兩個緊固中軸上有斜孔，所述的兩個緊固楔塊分別嵌在兩個緊固中軸的斜孔中。

利用上述金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具防止金屬材料薄壁環(huán)形件變形的方法，其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行：

一、將金屬材料薄壁環(huán)形件固定在防變形夾具的兩個半環(huán)上，然后將兩個墊片放在兩個半環(huán)的兩端的中分面上，再將兩個緊固中軸分別插入兩個半環(huán)兩端的圓孔中，最后將兩個緊固楔塊敲入兩個緊固中軸的斜孔內(nèi)，完成兩個半環(huán)的緊固；

二、將步驟一的安裝了金屬材料薄壁環(huán)形件的防變形夾具放入熱處理爐中，完成氮化工序后，使環(huán)形件和夾具一同降至室溫，然后卸掉防變形夾具，取出金屬材料薄壁環(huán)形件，完成金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形過程。

本發(fā)明的金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具考慮到防變形夾具材質(zhì)與金屬材料薄壁環(huán)形件材質(zhì)之間的熱膨脹系數(shù)差，而選用高溫抗氧化性能好、高溫塑性好、在氮化溫度以下線膨脹系數(shù)較金屬材料薄壁環(huán)形件小的材質(zhì)，配合本發(fā)明的利用金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具防止金屬材料薄壁環(huán)形件變形的方法，在常溫時將金屬材料薄壁環(huán)形件裝入防變形夾具內(nèi)，然后一同放入熱處理爐中，隨著溫度的升高，環(huán)形件的熱膨脹受到夾具的約束，當(dāng)環(huán)形件和夾具一同降至室溫時，該狀態(tài)被保持下來，從而達(dá)到控制金屬材料薄壁環(huán)形件變形的目的，有效地控制住了金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的變形，使零件的合格率由30％提高到了70％以上，且本發(fā)明的金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具及防變形方法可以一次實(shí)現(xiàn)兩個金屬材料薄壁環(huán)形件在氮化過程中的防變形過程，效率高，可應(yīng)用于金屬材料薄壁環(huán)形件的氮化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具整體結(jié)構(gòu)示意圖；其中1為半環(huán)，2為緊固中軸，3為墊片，4為緊固楔塊；

圖2是圖1的側(cè)視圖；其中1為半環(huán)，2為緊固中軸，4為緊固楔塊；

圖3是圖2中A-A處的剖視圖；其中1為半環(huán)，2為緊固中軸，3為墊片，4為緊固楔塊；

圖4是圖1中緊固中軸2的軸向剖視圖；

圖5是具體實(shí)施方式二中帶凹槽5的半環(huán)1的主視圖；其中1為半環(huán)，5為凹槽；

圖6是圖5在B-B處的剖視圖；其中1為半環(huán)，5為凹槽。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的技術(shù)方案不局限于以下具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式的金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具，其特征在于該夾具由兩個半環(huán)1、兩個緊固中軸2、兩個墊片3和兩個緊固楔塊4構(gòu)成，其中所述的兩個墊片3位于兩個半環(huán)1的兩端的中分面上，所述的兩個緊固中軸2分別嵌在半環(huán)1兩端的圓孔中，所述的兩個緊固中軸2上有斜孔，所述的兩個緊固楔塊4分別嵌在兩個緊固中軸2的斜孔中。

具體實(shí)施方式二：(結(jié)合圖5和圖6)本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：兩個半環(huán)1的側(cè)壁上帶有凹槽5，其它步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式的利用金屬材料薄壁環(huán)形件內(nèi)孔氮化過程中的防變形夾具防止金屬材料薄壁環(huán)形件變形的方法，其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行：