[發(fā)明專利]滴注式鐵素體氣體氮碳共滲工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310572514.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103628021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱松東;徐飛;莊振武;連興旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中船動(dòng)力有限公司
• 主分類號(hào): C23C8/32
• 分類號(hào): C23C8/32
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氮碳共滲工藝，尤其是一種可獲得厚化合物層的滴注式鐵素體氣體氮碳共滲工藝，屬于化學(xué)熱處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氣體氮碳共滲是在鋼鐵工件表層同時(shí)滲入氮和碳，并以滲氮為主的化學(xué)熱處理工藝，其目的是為了提高鋼鐵工件的表面硬度、耐磨性和抗腐蝕性等綜合力學(xué)性能。搖臂軸、擺臂軸等零件是柴油機(jī)的重要零部件，在柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，這些零件承受較大的交變應(yīng)力，長(zhǎng)期工作后磨損比較嚴(yán)重，這就要求這些零件表面硬度高，耐磨性好，耐蝕性好，疲勞強(qiáng)度高，搖臂軸、擺臂軸等均采用低碳合金鋼制成，通常采用經(jīng)井式氮化爐氮碳共滲的方法來(lái)提高上述綜合機(jī)械性能，氮碳共滲后再進(jìn)行拋光處理。但搖臂軸、擺臂軸等零件經(jīng)現(xiàn)有氮碳共滲工藝處理后，其表面硬度、化合物層深度、滲層總深度等均難以滿足柴油機(jī)運(yùn)行工況的要求。

申請(qǐng)?zhí)枮?01110187040.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種稀土催滲氮碳共滲工藝，其工藝為配置不同濃度的稀土催滲劑，根據(jù)工件技術(shù)條件選擇合適的工藝參數(shù)進(jìn)行氮碳共滲，其中滲氮?jiǎng)榘睔猓瑵B碳劑為甲醇或丙酮，氮碳共滲溫度為570℃，該發(fā)明的工藝使?jié)B層白亮層加厚，滲層深度增加，縮短了工藝時(shí)間，提高了工件表面硬度和擴(kuò)散層硬度，使硬度梯度變得平緩，細(xì)化滲層組織，增加氮化物的彌散度，提高了工件的使用性能及使用壽命，但工藝過(guò)程復(fù)雜，成本高，仍然無(wú)法滿足搖臂軸、擺臂軸等低碳合金鋼零件的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、能滿足搖臂軸、擺臂軸等低碳合金鋼零件使用要求的滴注式鐵素體氣體氮碳共滲工藝。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種滴注式鐵素體氣體氮碳共滲工藝，包括以下步驟：

（1）進(jìn)爐：先將爐溫升至575～590℃，此時(shí)將零件送進(jìn)爐中，待爐溫自然下降至450～550℃，再升溫至575～590℃，同時(shí)開(kāi)啟氮?jiǎng)輧x；?

???（2）排氣：當(dāng)爐溫從450～550℃升至575～590℃過(guò)程中排氣，排氣時(shí)間不少于45分鐘，排氣時(shí)滴入甲醇，同時(shí)通入氨氣，甲醇滴入速度為60～90滴/分鐘，氨氣流量為4.25～4.75m³/h，當(dāng)廢氣能點(diǎn)燃時(shí)，關(guān)閉排氣孔，停止排氣；

???（3）共滲：當(dāng)爐溫升至575～590℃后，繼續(xù)以相同的滴入速度和流量分別滴入甲醇，并通入氨氣，同時(shí)調(diào)整排氣孔，使?fàn)t壓保持在1400～1600Pa，保溫540～600分鐘；

???（4）出爐：打開(kāi)排氣孔，使?fàn)t壓降至常壓，出爐油冷。

本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

前述的滴注式鐵素體氣體氮碳共滲工藝，其中步驟（2）和步驟（3）中氨分解率均為55%～70%。

本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)本發(fā)明處理過(guò)的低碳合金鋼零件的化合物層深度、滲層總深度和表面硬度均明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)處理過(guò)的低碳合金鋼零件，而化合物層的疏松度并沒(méi)有變化，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而大大提高了低碳合金鋼零件的綜合機(jī)械性能，滿足其使用要求。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工藝曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)施例選用材質(zhì)為25Cr2MoV的柴油機(jī)搖臂軸進(jìn)行氮碳共滲工藝，如圖1所示，包括以下步驟：

（1）進(jìn)爐：先將爐溫升至580℃，此時(shí)將零件送進(jìn)井式氮化爐中，待爐溫自然下降至500℃，再升溫至580℃，同時(shí)開(kāi)啟氮?jiǎng)輧x；?

（2）排氣：當(dāng)爐溫從500℃升至580℃過(guò)程中排氣，排氣時(shí)間不少于45分鐘，排氣時(shí)滴入甲醇，同時(shí)通入氨氣，甲醇滴入速度為60～90滴/分鐘，氨氣流量為4.25～4.75m³/h，本實(shí)施例中甲醇滴入速度為80滴/分鐘，氨氣流量為4.25?m³/h，氨分解率為55%～70%，當(dāng)廢氣能點(diǎn)燃時(shí)，關(guān)閉排氣孔，停止排氣；

???（3）共滲：當(dāng)爐溫升至580℃后，繼續(xù)以相同的滴入速度和流量分別滴入甲醇，并通入氨氣，同時(shí)調(diào)整排氣孔，使?fàn)t壓保持在1400～1600Pa，保溫600分鐘；

???（4）出爐：打開(kāi)排氣孔，使?fàn)t壓降至常壓，出爐油冷。