CN103924248A - 汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于：以含碳量小于或等于0.25%的低碳钢为胚材，加工成汽车座椅调节器部件，然后采用如下的步骤：（1）碳氮共渗：在温度900-920℃、碳势为0.9-1.0%的条件下，渗碳60-70分钟；（2）淬火：温度850-870℃，冷却20-30分钟；（3）回火：温度180-200℃，保温110-130分钟。本发明的调节器材料为低碳钢，降低了成本，同时部件采用表面碳氮共渗的热处理方式，低温回火，大大提高了调节器部件的表面强度和耐磨性，并且心部仍保留低碳钢淬火的板条马氏体组织，部件的强韧性、过载敏感性均优于中碳钢调质处理，部件使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，尤其涉及一种汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺。
背景技术
现如今汽车已经成为大众的主要交通工具，汽车的逐渐普及也让人们对汽车的性能、汽车零部件的使用寿命提出了更高的要求，汽车座椅调节器部件就是一个典型的范例。目前汽车座椅调节器部件存在以下缺陷：（1）选材主要为中碳钢，材料本身的成本费用较高；（2）热处理方式主要为油淬，调质处理，热处理加热温度为860-880℃，加热时间为60-80分钟，碳势0.35，320-360℃回火120分钟，硬度控制在42-48HRC，得到回火马氏体组织如图1、图2所示，中温回火牺牲了材料的硬度换取产品的强韧性，却无法保证部件表面的强度与耐磨性，且中温回火加大了热处理成本；（3）在实际使用中会出现表面磨损严重、使用周期较短等问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种成本低、部件表面强度高的汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，以含碳量小于或等于0.25%的低碳钢为胚材，加工成汽车座椅调节器部件，然后采用如下的步骤：
（1）碳氮共渗：在温度900-920℃、碳势为0.9-1.0%的条件下，渗碳60-70分钟；
（2）淬火：温度850-870℃，冷却20-30分钟；
（3）回火：温度180-200℃，保温110-130分钟。
本发明一个较佳实施例中，汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺进一步包括所述步骤（1）中，渗碳的渗剂为丙烷，充入量为0.2-0.5m3/h。
本发明一个较佳实施例中，汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺进一步包括所述步骤（2）中，淬火冷却介质为冷却油。
本发明一个较佳实施例中，汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺进一步包括所述冷却油为CT秒在2.0-3.3的油品。
本发明一个较佳实施例中，汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺进一步包括在所述步骤（1）之前，还包括对所述部件的外表面进行清洁，消除油污。
本发明一个较佳实施例中，汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺进一步包括所述胚材的材质为美国标准SAE-J403中牌号为10B21的钢材。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明的调节器材料为低碳钢，降低了成本，同时部件采用表面碳氮共渗的热处理方式，低温回火，大大提高了调节器部件的表面强度和耐磨性，并且心部仍保留低碳钢淬火的板条马氏体组织，部件的强韧性、过载敏感性均优于中碳钢调质处理，部件使用寿命长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是采用调质处理方法加工出的一个材质为SAE4130的调节器部件的表面附近处的金相照片，放大倍数为400倍，腐蚀条件为用3-5﹪硝酸乙醇溶液进行侵蚀；
图2是采用调质处理方法加工出的一个材质为SAE4130的调节器部件的心部附近处的金相照片，放大倍数为400倍，腐蚀条件为用3-5﹪硝酸乙醇溶液进行侵蚀；
图3是美国标准SAE-J403中牌号为10B21的钢材利用本发明的加工方法所加工出的调节器部件表面附近处的金相照片，放大倍数为400倍，腐蚀条件为用3-5﹪硝酸乙醇溶液进行侵蚀；
图4是美国标准SAE-J403中牌号为10B21的钢材利用本发明的加工方法所加工出的调节器部件心部附近处的金相照片，放大倍数为400倍，腐蚀条件为用3-5﹪硝酸乙醇溶液进行侵蚀。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，以含碳量小于或等于0.25%的低碳钢为胚材，加工成汽车座椅调节器部件，然后采用如下的步骤：
（1）对部件的外表面进行清洁，消除油污；避免对后续步骤造成影响；
（2）碳氮共渗：在温度900-920℃、碳势为0.9-1.0%、氮气环境的条件下，渗碳60-70分钟，其中，渗碳的渗剂为丙烷，充入量为根据炉体大小每立方炉体空间0.2-0.5 m3/h；
（3）淬火：温度850-870℃，冷却20-30分钟；作为优选方案，淬火冷却介质为冷却油；作为进一步的优选方案，冷却油为CT秒在2.0-3.3的油品，CT秒即为冷却时蒸汽膜阶段所用时间；
（4）回火：温度180-200℃，保温110-130分钟。
为了更进一步的说明本发明的方法，作为优选方案，我们采用美国标准SAE-J403中牌号为10B21的钢材作为胚材来实践本发明的方法：
（1）对部件的外表面进行清洁，消除油污；
（2）碳氮共渗：在温度910℃、碳势为1.0%、氮气环境的条件下，渗碳65分钟，其中，渗碳的渗剂为丙烷，充入量为0.3 m3/h。
（3）淬火：温度860℃，在CT秒为3即冷却时蒸汽膜阶段所用时间为3秒的油品中冷却25分钟；
（4）回火：温度190℃，保温120分钟。
我们采用中碳钢胚材SAE4130，按照调质处理方法，加热温度860-880℃，在碳势为0.35%的条件下，渗碳60-80分钟，然后以320-360℃回火，时间为120分钟，得到如图1、图2所示的部件。
调质处理方法的中温回火虽然可使产品具有一定的强韧性，但却牺牲了部件表面的硬度，表面硬度控制在42-48HRC，无法保证部件表面的强度与耐磨性，在对表面要求较高的情况下，使部件使用寿命受到影响，使用周期短，且中温回火加大了热处理成本。而本发明采用表面碳氮共渗处理，低温回火，部件在心部形成有板条状马氏体和铁素体，不仅使部件心部仍保留一定的韧性，而且表面硬度控制在HRC54-62，硬化层为0.2-0.4mm，使得部件表面具有高强度与高耐磨性。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (6)
1.一种汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于，以含碳量小于或等于0.25%的低碳钢为胚材，加工成汽车座椅调节器部件，然后采用如下的步骤：
（1）碳氮共渗：在温度900-920℃、碳势为0.9-1.0%的条件下，渗碳60-70分钟；
（2）淬火：温度850-870℃，冷却20-30分钟；
（3）回火：温度180-200℃，保温110-130分钟。
2.根据权利要求1所述的汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，渗碳的渗剂为丙烷，充入量为0.2-0.5m3/h。
3.根据权利要求1所述的汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，淬火冷却介质为冷却油。
4.根据权利要求3所述的汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于，所述冷却油为CT秒在2.0-3.3的油品。
5.根据权利要求1所述的汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于，在所述步骤（1）之前，还包括对所述部件的外表面进行清洁，消除油污。
6.根据权利要求1所述的汽车座椅调节器部件的碳氮共渗淬火工艺，其特征在于，所述胚材的材质为美国标准SAE-J403中牌号为10B21的钢材。
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