[發明專利]一種GCr15活塞熱處理工藝

在審

• 申請號: 201410738281.0
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105714068A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 秦海鵬
• 申請（專利權）人: 青島泰威機床有限公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/19;C21D6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及活塞加工技術領域，具體的說是一種GCr15活塞熱處理工藝。

背景技術

GCr15是一種最常用的高鉻軸承鋼，具有高的淬透性，熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優于GCr9，接觸疲勞強度高，有良好的尺寸穩定性和抗蝕性，冷變形塑性中等，切削性一般，焊接性差，對白點形成敏感，有第一類回火脆性?？捎米鞒惺艽筘摵?，要求高耐磨性、高彈性極限、高接觸疲勞強度的其他機械零件及各種精密量具冷沖模等，如機床的滾珠絲桿，渦輪噴氣發動機噴嘴的噴口、柱塞、活門、襯套等。

GCr15制造的活塞熱處理技術要求：HRC58～62，對于這樣的工件，通常采用熱處理工藝是：加熱、保溫和油冷，處理后的活塞硬度僅為HRC45～50，同時淬硬層淺，低于活塞技術要求，根本不能使用，并影響到活塞的使用性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種步驟安排合理的、參數選取適當的、方便生產制造的，能提高活塞表面淬火硬度和降低產品故障率的活塞熱處理工藝。本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種GCr15活塞熱處理工藝，該工藝包括以下工藝步驟：

1)加熱、保溫：將活塞放入加熱爐內加熱至指定溫度后，進行保溫處理，使活塞整體溫度達到預定值，為后序處理做好準備；

2)空中預冷：利用起吊裝置將經過步驟1)處理后的活塞吊出，懸置與空中，進行空冷處理，冷卻時間為T1；

3)鹽水冷卻：利用起吊裝置將經過步驟2)處理后的活塞置入鹽水中，進行鹽水冷卻，冷卻時間為T2；

4)油冷：利用起吊裝置將經過步驟3)處理后的活塞置入油中進行冷卻，冷卻時間為T3；

5)回火：將經過步驟4)處理后的活塞直接進行回火處理。

由過去的單一油冷卻改為鹽水和油雙液冷卻，但對于GCr15來說，由于是高碳和高合金材料，淬透性又不太好，水冷極易開裂，因此，在水中冷卻時間是關鍵問題，要保證高的硬度(HRC58-62)的同時又不能開裂，根據多次試驗，優選的將所述步驟2)中的冷卻時間T1控制在120s～240s，所述步驟3)中的冷卻時間T2控制在300s～420s，所述步驟4)中的冷卻時間T3控制在1800s～6000s。

本發明的有益效果是：本發明具有步驟安排合理、參數選取適當和方便生產制造等優點，由過去的單一油冷卻改為鹽水和油雙液冷卻，通過工藝改進之后的GCr15活塞表面硬度達到HRC58～61，符合了活塞技術要求，產品的故障率大大降低，安全可靠，并提高了企業GCr15活塞的生產產量，增加了經濟效益。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對本發明進一步闡述。

一種GCr15活塞熱處理工藝，該工藝包括以下工藝步驟：

1)加熱、保溫：將活塞放入加熱爐內加熱至指定溫度后，進行保溫處理，使活塞整體溫度達到預定值，為后序處理做好準備；

2)空中預冷：利用起吊裝置將經過步驟1)處理后的活塞吊出，懸置與空中，進行空冷處理，冷卻時間為T1；

3)鹽水冷卻：利用起吊裝置將經過步驟2)處理后的活塞置入鹽水中，進行鹽水冷卻，冷卻時間為T2；

4)油冷：利用起吊裝置將經過步驟3)處理后的活塞置入油中進行冷卻，冷卻時間為T3；

5)回火：將經過步驟4)處理后的活塞直接進行回火處理。

由過去的單一油冷卻改為鹽水和油雙液冷卻，但對于GCr15來說，由于是高碳和高合金材料、淬透性又不太好，水冷極易開裂，因此，在水中冷卻時間是關鍵問題，要保證高的硬度(HRC58-62)的同時又不能開裂，根據多次試驗，優選的將所述步驟2)中的冷卻時間T1控制在120s～240s，所述步驟3)中的冷卻時間T2控制在300s～420s，所述步驟4)中的冷卻時間T3控制在1800s～6000s，具體實施如下：

實施例一：設定步驟2)中的冷卻時間T1為120s，設定步驟3)中的冷卻時間T2控制在300s，設定步驟4)中的冷卻時間T3為1800s，制成的GCr15活塞硬度達到HRC58，表面無開裂現象。

實施例二：設定步驟2)中的冷卻時間T1為150s，設定步驟3)中的冷卻時間T2控制在330s，設定步驟4)中的冷卻時間T3為2500s，制成的GCr15活塞硬度達到HRC59，即達到活塞技術要求，且經過檢測后活塞表面無開裂現象。