CN101182644A - 精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，适用于对中低碳合金钢零件以及表面贫碳碳钢零件的表面处理，首先对机械加工完毕的碳钢零件进行补碳处理，再对表面富碳的碳钢零件进行渗铬处理，渗铬时间短，效率高；零件表面获得的铬基合金碳化物覆层附着力强、分布均匀，而且不会对碳钢材质产生不良影响，经处理的零件具有表面高硬度、高耐磨损、高耐腐蚀、高耐高温性能。
Description
技术领域
本发明属于金属零件表面处理方法，具体涉及一种碳钢精密小零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法。
背景技术
为了提高碳钢精密零件表面的硬度，增加零件耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能，采用表面高温渗铬工艺，在零件表面获得一定厚度的铬基合金碳化物覆层。公知的碳钢零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，是把机械加工过的碳钢零件与渗铬剂按照一定比例混合均匀，然后入反应炉，加热至反应温度，高温下保持一定时间，渗铬剂与零件中的碳作用，在零件表面形成一定厚度的铬基合金碳化物覆层，这层铬基合金碳化物覆层具有很好的耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能。这层铬基合金碳化物覆层的厚度、附着力与碳钢零件表面的含碳量密切相关，含碳较高的碳钢零件经过渗铬处理后，铬基合金碳化物覆层的厚度较大、附着力较好。由于高碳钢零件的柔韧性差，很多领域的零件比如汽车发动机链条的销轴，要求零件的柔韧性好，不适合用高碳钢材质，只能选用柔韧性较好的中碳合金钢材质。用公知的渗铬技术处理中低碳合金钢零件，得到的铬基合金碳化物覆层，厚度薄、附着力差，达不到理想效果。另外，渗铬处理要消耗掉碳钢零件表面的部分碳，会对零件的材质内部的含碳量产生影响，进而使零件材质性能发生改变。同时，由于碳钢材质储存、运输、加工等过程中，受时间、气候、环境等因素影响，即使是高碳钢材质也会出现表面贫碳的现象，这也会一定程度上影响渗铬处理的效果。
发明内容
为了克服公知技术领域存在的上述缺陷，本发明提供了一种精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，适用于对中低碳合金钢零件以及表面贫碳碳钢零件的表面处理，所获得的铬基合金碳化物覆层附着力强、分布均匀，而且不会对碳钢材质产生不良影响。
本发明提供的精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，包括以下步骤：
第一步：精密零件表面补碳处理：①装炉：将机械加工完成的碳钢零件，装入渗碳反应炉中；②加热：加热升温至930℃，保温45-50min；③加入渗剂：加热的同时向炉内加入渗剂，甲丙烷按照3-4L/min加入，甲醇按照3-5m1/min；④淬火：均匀连续分散加入淬火油，油温控制在20-80℃；⑤回火：在温度180-200℃条件下，保温120min；⑥冷却：空冷至常温；
第二步精密零件表面渗铬处理：①混合、装炉、密封：把经过补碳处理的精密零件与渗铬剂按照重量比20-25∶13的比例混合均匀，然后装入炉胆，再将炉胆送入炉内，密封炉盖；②二段式加热：加热升温至500-550℃，然后保温1-1.5h，再加热至980-1000℃；③渗铬处理：维持980-1000℃保温5h，在高温下使渗铬剂与零件表面充分反应；④冷却、出炉：停止加热，随炉冷却至500℃以下时，打开炉门，把炉胆取出空冷，待冷至100℃以下时，打开炉胆盖，倒出零件。⑤淬火、回火：将零件进行淬火，淬火温度930℃，炉胆转速为800-1000转/min，保温45-50min；然后回火，回火温度180-200℃，保温2h。
本发明提供的精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，首先对机械加工完毕的碳钢零件进行补碳处理，再对表面富碳的碳钢零件进行渗铬处理，渗铬时间短，零件表面获得的铬基合金碳化物覆层附着力强，分布均匀；而且不会对碳钢材质产生不良影响，经处理的零件具有表面高硬度、高耐磨损、高耐腐蚀、高耐高温性能。
具体实施方式
下面结合一个实施例，对本发明提供的精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法进行详细的说明。
实施例
本实施例的精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，是机动车的发动机链条制造过程中，对链条的销轴进行表面处理。为适应发动机工作时，链条处于高速传动状态的情况，链条采用柔韧性较好的中碳合金钢作为材质，其表面铬基合金碳化物的处理方法按照如下步骤进行：
第一步：销轴零件表面补碳处理：①装炉：将机械加工完成的销轴，装入渗碳反应炉中；②加热：加热升温至930℃，保温45min；③加入渗剂：加热的同时向炉内加入渗剂，丙烷按照3.5L/min，甲醇按照4.5ml/min加入；④淬火：均匀连续分散加入淬火油，油温控制在20-80℃；⑤回火：在温度180-200℃条件下，保温120min；⑥冷却：空冷至常温。
第二步：销轴零件表面渗铬处理：①混合、装炉、密封：把经过补碳处理的销轴零件与渗铬剂按照重量比20∶13的比例混合均匀，然后装入炉胆，再将炉胆送入炉内，密封炉盖；装炉时，在炉胆底部均匀的盖上一层渗铬剂，厚度为10-20mm，将均匀混合好的待渗铬零件装入炉胆，装入量控制在离炉胆口留有80-100mm空隙为宜，然后在表面均匀盖上一层厚度为20-30mm的渗铬剂，然后放上一张A4大小的纸张；②二段式加热：加热升温至500-550℃，然后保温1-1.5h，再加热至980℃；③渗铬处理：维持980℃保温5h，在高温下使渗铬剂与零件表面充分反应；④冷却、出炉：停止加热，随炉冷却至500℃以下时，打开炉门，把炉胆取出空冷，待冷至100℃以下时，打开炉胆盖，倒出零件；⑤淬火、回火：将零件进行淬火，淬火温度930℃，炉胆转速为800-1000转/min，保温45-50min；然后回火，回火温度180-200℃，保温2h。
Claims (2)
1.一种精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
第一步：碳钢零件表面补碳处理：①装炉：将机械加工完成的碳钢零件，装入渗碳反应炉中；②加热：加热升温至930℃，保温45-50min；③加入渗剂：加热的同时向炉内加入渗剂，丙烷按照3-4L/min加入，甲醇按照3-5ml/min；④淬火：均匀连续分散加入淬火油，油温控制在20-80℃；⑤回火：在温度180-200℃条件下，保温120min；⑥冷却：空冷至常温；
第二步：碳钢零件表面渗铬处理：①混合、装炉、密封：把经过补碳处理的精密零件与渗铬剂按照重量比20-25∶13的比例混合均匀，然后装入炉胆，再将炉胆送入炉内，密封炉盖；②二段式加热：加热升温至500-550℃，然后保温1-1.5h，再加热至980-1000℃；③渗铬处理：维持980-1000℃保温5h，在高温下使渗铬剂与零件表面充分反应；④冷却、出炉：停止加热，随炉冷却至500℃以下时，打开炉门，把炉胆取出空冷，待冷至100℃以下时，打开炉胆盖，倒出零件；⑤淬火、回火：将零件进行淬火，淬火温度930℃，炉胆转速为800-1000转/min，保温45-50min；然后回火，回火温度180-200℃，保温2h。
2.根据权利要求1所述的精密零件表面铬基合金碳化物覆层处理方法，其特征在于：装炉时，在炉胆底部均匀的盖上一层渗铬剂，厚度为10-20mm，将均匀混合好的待渗铬零件装入炉胆，装入量控制在离炉胆口留有80-100mm空隙为宜，然后在表面均匀盖上一层厚度为20-30mm的渗铬剂，然后放上一张A4大小的纸张。
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