[發(fā)明專利]42CrMo或40Cr轉(zhuǎn)向節(jié)軟氮化處理工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410108428.8
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103882370A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王解生;唐自玉;班景能;王國花
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥美橋汽車傳動及底盤系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: C23C8/56
• 分類號: C23C8/56
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標(biāo)事務(wù)所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種金屬表面鹽浴氮碳共滲的方法，特別涉及一種42CrMo或40Cr結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)向節(jié)軟氮化處理工藝，能夠在最小的成本和最優(yōu)的方式下，使結(jié)構(gòu)緊湊、外形復(fù)雜，零件厚度變化多機(jī)械零部件的抗彎、抗扭，抗沖擊能力增強(qiáng)。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向，轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)向節(jié)常規(guī)的熱處理工藝是調(diào)質(zhì)后在軸承頸處高頻淬火，已到達(dá)增加強(qiáng)度要求。但在高端客車懸架，所使用的轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，軸承頸截面直徑小，而整車前橋承載的載荷高（1.8t）。為了保證轉(zhuǎn)向節(jié)能夠承載多變的高強(qiáng)度的沖擊載荷，應(yīng)用氮碳共滲提高鋼鐵材料強(qiáng)度、抗磨性、抗咬合性能和抗腐蝕性能已在技術(shù)上獲得廣泛應(yīng)用。常用的鹽浴氮碳共滲也稱液體氮碳共滲，鹽浴氮碳共滲所用的鹽主要是含有氰化鈉和氰化鉀的氰鹽，氰鹽溶化后經(jīng)過氧化產(chǎn)生氰酸鹽，再由氰酸鹽氧化或分解獲取活性氮原子和活性碳原子。是在含有活性氮原子和活性碳原子的熔鹽液中完成氮和碳滲入工件表面的過程，具有設(shè)備簡單、操作方便、滲速快、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。但對于高強(qiáng)度的合金鋼尤其是42CrMo或40Cr結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)向節(jié)，按照常規(guī)的鹽浴氮碳共滲，存在著的共滲效果較差的缺點。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有鹽浴氮碳共滲存在著的共滲效果較差的缺點，提供的一種42CrMo或40Cr轉(zhuǎn)向節(jié)軟氮化處理工藝。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種42CrMo或40Cr轉(zhuǎn)向節(jié)軟氮化處理工藝，其特征在于包括以下步驟：

（1）、將轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，溫度580±5℃，調(diào)質(zhì)硬度24-30HRC；

（2）、調(diào)質(zhì)處理后的轉(zhuǎn)向節(jié)清洗除去表面油污；

（3）、轉(zhuǎn)向節(jié)放入預(yù)熱爐中進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度控制為370±10℃，保溫時間30-40min；

（4）、預(yù)熱后的轉(zhuǎn)向節(jié)移至氮化爐，浸入氰化物共滲介質(zhì)中進(jìn)行鹽浴，鹽浴溫度控制保持在570—620℃，共滲介質(zhì)中的熔鹽CNO^—值控制在38%-50%，通空氣量為400-600?L/h，保溫時間160±2min；???

（5）轉(zhuǎn)向節(jié)出爐，移至水冷槽常溫水冷，水冷時間5-10min；

（6）、清洗，將轉(zhuǎn)向節(jié)移至氮化清洗水槽，在5~10％Na2CO3水溶液中煮10~15min，然后在2％的沸騰磷酸溶液內(nèi)中和，再在10％硫酸銅或硫酸亞鐵溶液中常溫洗滌，使得附著在工件表面上的氰鹽全部消除，然后再經(jīng)70-100℃熱水洗滌，并在常溫冷水中沖刷，清洗時間＞25min。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述氰化物共滲介質(zhì)由以下重量百分比的原料組成：30％的NaCN、40％的Na2CO3、30%的NaCl；

所述熔鹽CNO^—值大于40%并小于45%，氮化鹽浴溫度大于585℃并小于620℃；

所述熔鹽CNO^—值為42%，氮化鹽浴溫度為590℃；

所述熔鹽CNO^—值為45%，氮化鹽浴溫度為595℃。

本發(fā)明的優(yōu)點在于通過42CrMo（或40Cr）轉(zhuǎn)向節(jié)整體軟氮化處理（氮碳共滲），可以解決部件結(jié)構(gòu)緊湊、外形復(fù)雜，厚度變化多、梯度大，熱處理難控制的問題，同時整體軟氮化處理（氮碳共滲）具有增強(qiáng)了零部件的抗彎、抗扭能力的效果。

具體實施方式：

實施例1，包括以下步驟：

1）、將42CrMo轉(zhuǎn)向節(jié)加工至成品尺寸，進(jìn)行調(diào)制處理，溫度580℃；調(diào)質(zhì)硬度28HRC。

2）、工件的清洗：檢查工件表面若有脫碳層、銹斑、尖角、銳邊，需要打磨，目測無上述情況再進(jìn)行清洗。工件清洗時，先用堿洗去表面油污20min，然后移至漂洗槽用清水洗去表面清洗液，漂洗5-10min；

3）、轉(zhuǎn)向節(jié)預(yù)熱：將工件移至預(yù)熱爐，預(yù)熱爐溫度370℃（保溫溫度），保溫時間35min。

4）、轉(zhuǎn)向節(jié)軟氮化：轉(zhuǎn)向節(jié)移至氮化爐，溫度586℃，浸入由30％的NaCN、40％的Na2CO3、30%的NaCl組成的氰化物共滲介質(zhì)中鹽浴，熔鹽CNO^—值（氰酸根離子）為42%，通氣量為500?L/h，保溫時間160min。轉(zhuǎn)向節(jié)出爐，滴鹽（表面溶液滴干）2分鐘后，?移至水冷槽，常溫（20°）水冷時間10min。