[發明專利]汽車離合器內置飛輪的坯件燒結硬化工藝

在審

• 申請號: 202010320447.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111390165A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 施昌旭;夏敏;石小榮;戴定中;黃億奇;張艷偉
• 申請（專利權）人: 江蘇智造新材有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F3/24;C21D1/18;C21D1/74;C21D9/34
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本發明公開了一種汽車離合器內置飛輪的坯件燒結硬化工藝，它由燒結、快速淬火和回火工序組成。所述燒結工序在網帶式燒結硬化爐中進行，爐膛燒結溫度為1160℃～1180℃，在無氧化環境下燒結30～45min。所述快速淬火工序首先取用已完成燒結的坯件，使用淬火介質為氮氣，按2.5℃～5.0℃/S冷卻速率實施快速淬火。所述回火工序將已完成淬火并處于室溫的坯件置于溫度為180℃±5℃的回火爐中，回火時長60±5min，回火后坯件表面硬度在300～312HV5之間。本發明在坯件燒結完成后即實施快速淬火，既充分利用燒結的熱能，又能省掉一道常規的熱處理加熱工序，最重要的是達到提高坯件強度的目的。

技術領域

本發明屬于熱處理工藝技術領域的一項技術，具體地講，本發明涉及一種汽車零部件的熱處理工藝，特別是一種汽車離合器內置飛輪的坯件燒結硬化工藝。

背景技術

離合器是汽車傳動系統中直接與發動機相聯接的部件，它用于動力和傳動系統的切斷和結合，使用過程中還要求做到汽車起步平穩，換檔平順，以及防止傳動系統過載。汽車離合器主要部件包括飛輪、離合器蓋和壓盤，其中的飛輪安裝在發動機曲軸后端。飛輪是一種利用外輪廓質量形成慣量的圓盤狀構件，旋轉時將發動機做功沖程產生的能量一部分貯存起來，用以克服其它輔助沖程的阻力，使曲軸均勻旋轉，從而提高發動機克服短期超負荷能力，使得汽車起步更容易。鑒于節能減排的要求，現代汽車零部件普遍要求作輕量化設計，并優先采用近凈成形技術實現生產。現有技術普遍采用粉末冶金工藝實現離合器飛輪一體化制造，該工藝在坯件壓制成形后順序實施常規的燒結及熱處理工序，盡管現有技術能夠生產出合格的產品。但是，在實施高溫淬火過程中，因離合器飛輪各部實體尺寸或截面懸殊較大，導致淬火熱沖擊及淬透程度不一致，隨之產生的應力及變形量參差不齊，在應力集中處存在裂紋隱患，這些不利因素嚴重制約離合器飛輪的制造質量。

發明內容

本發明主要針對現有技術的不足，提出一種方案合理、路經簡潔、實施容易的汽車離合器飛輪的坯件燒結硬化工藝，該工藝在坯件燒結完成后即實施快速淬火，即充分利用燒結的熱能，又能省掉一道常規熱處理的加熱工序，而且促成坯件在燒結形成的珠光體組織直接轉變成馬氏體組織，從而達到提高坯件強度的目的。

本發明通過下述技術方案實現技術目標。

汽車離合器內置飛輪的坯件燒結硬化工藝，它由燒結、快速淬火和回火工序組成。其改進之處在于：所述燒結工序在網帶式燒結硬化爐中進行，爐膛燒結溫度為1160℃～1180℃，在無氧化環境下燒結30～45min。所述快速淬火工序首先取用已完成燒結的坯件，使用淬火介質為氮氣，按2.5℃～5.0℃/S冷卻速率實施快速淬火。所述回火工序將已完成淬火并處于室溫的坯件置于溫度為180℃±5℃的回火爐中，回火時長60±5min，回火后坯件表面硬度在300～312HV5之間。

作為進一步改進方案，所述燒結工序配套的網帶式燒結硬化爐為高溫連續燒結型爐具。

作為進一步改進方案，所述燒結工序中的無氧環境指爐膛內充滿90%的氮氣和10%的氫氣。

本發明與現有技術相比，具有以下積極效果：

1、坯件在高溫條件下燒結，有利于鐵粉與其它合金元素熔合，形成金相組織穩定且強的合金體；

2、淬火采用快速冷卻方法，促成坯件燒結形成的珠光體組織直接轉化成馬氏體組織，由于馬氏體組織硬度大，直接省略后續的精整工序及相關熱處理工序，由此大大節約生產成本；

3、坯件經快速淬火，可顯著減少熱沖擊，避免產生過大的內應力，從而減少裂紋生成，達到提升產品質量的目的。

具體實施方式