CN104614008B - 一种确定孔轴配合零件能否渗锌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种确定孔轴配合零件能否渗锌的方法，属于热渗锌技术领域；所要解决的技术问题是提供一种确定由单一尺寸确定配合面的孔轴配合零件是否适于热渗锌及渗前状态的方法，以便对零件是否可以采用热渗锌工艺做出界定，并满足零件热渗锌后的尺寸和装配要求，同时保证零件应具备的互换性；该方法通过分析由单一尺寸确定配合面的孔轴配合零件的材质、公差、粗糙度、配合间隙范围等，确定合理的零件渗前尺寸、尺寸公差、粗糙度等渗前状态，为确定有精度要求的机械配合零件是否适于采用热渗锌工艺、保证零件渗锌后仍能满足技术要求提供了指导方法。

Description

一种确定孔轴配合零件能否渗锌的方法

技术领域

本发明一种确定孔轴配合零件能否渗锌的方法，属于热渗锌技术领域。

背景技术

热渗锌技术的原理是将渗锌剂与钢铁制件置于渗锌炉中，加热到350℃～450℃，活性锌原子则由表及里地向钢铁制件渗透，与此同时，铁原子由内向外扩散，这就在钢铁制件的表层形成Zn-Fe金属间化合物，即渗锌层。

渗锌层与钢铁基体的结合强度高，不脱落，具有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和抗磨损与抗冲击等特性，极大地提高金属构件的使用性能，因此，热渗锌技术在钢铁材料防腐工程领域具有广泛应用前景。

热渗锌技术本身虽已成熟稳定，并在钢铁结构件上得到良好应用，但在尺寸精度要求较高的机械配合零件的应用上仍受到限制，其原因主要有：

1）零件渗锌后尺寸的变化；

2）零件渗锌后表面粗糙度的变化；

3）渗锌层自身渗锌层均匀性对尺寸偏差的影响。

即按照以上背景技术，由于零件尺寸及尺寸精度的变化，机械配合零件渗锌后难以达到图纸尺寸要求及装配要求。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种确定由单一尺寸确定配合面的孔轴配合零件是否适于热渗锌及渗前状态的方法，以便对零件是否可以采用热渗锌工艺做出界定，并满足零件热渗锌后的尺寸和装配要求，同时保证零件应具备的互换性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种确定孔轴配合零件能否渗锌的方法，按照以下步骤顺序判断：

1）零件适用性确定

①渗锌后不存在降低材料强度的隐患的零件；

②对渗锌后粗糙度值的要求不小于3.2的零件；

③要求的公差范围不小于N的零件，N＝2nZ+设备的尺寸加工精度；

2）满足步骤1）的条件的零件，计算M值，其中M= n×（Z+δ+Ra_后）；对于最小配合间隙不小于M的零件，能进行渗锌；

3）满足步骤1）的条件而最小配合间隙小于M的零件，需要通过以下处理使其能够渗锌，

①零件渗锌前在设计尺寸的基础上预留尺寸余量，预留尺寸余量值为nδ；

②零件渗锌前的公差在零件要求的公差的基础上进行缩减，其中公差上偏差减小nZ，下偏差增加nZ；

③零件渗锌前表面粗糙度加工至不大于Ra_前；

上述所有步骤中，

n为尺寸或配合中与渗锌面相重合的尺寸界线数量；

Z为渗锌后渗锌层厚度均匀性值；

δ为渗锌层厚度；

Ra_前为渗锌前粗糙度；Ra_后为渗锌后粗糙度；二者的值见表1。

选取方法示例：要求渗锌层厚度为30μm的零件，零件粗糙度要求为Ra3.2，则渗锌前应将渗锌面的粗糙度至少加工至1.6；要求渗锌层厚度为50μm的零件，零件粗糙度要求为Ra6.4，则渗锌前应将渗锌面的粗糙度至少加工至3.2。

对于渗锌前表面粗糙度小于0.8的零件，渗锌后表面粗糙度也会达到3.2；故对渗锌后粗糙度要求较高的零件不适用于渗锌。

步骤1）零件适用性确定中，公差范围适用确定中，需要依赖实际使用的加工设备的加工精度。同样的公差要求，如果采用的设备的加工精度不同，也可能导致做出的零件不能渗锌。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果。

1、明确了影响零件渗锌后配合的尺寸、粗糙度变化及渗锌层均匀性特点。

2、对由单一尺寸确定配合面的孔轴零件是否适于采用渗锌工艺做出了合理界定。

3、为应对零件渗锌后的尺寸变化，应在渗锌前采取预留尺寸余量的尺寸控制方法。

4、确定了零件渗锌前合理的预留余量值和表面状态。

附图说明

图1为本申请判断方法流程图。

图2为实施例1轴套渗锌件配合示意图。

图3为销轴零件示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

以如图2、图3所示的销轴、孔套为孔轴配合件，其中销轴要求表面渗锌，与之配合的孔套内径尺寸为Φ17mm。

销轴技术要求：基体调质HB250-280，渗锌层厚度要求30μm，外圆表面粗糙度要求Ra3.2μm，外径公差要求－0.06~0mm。

1、渗锌适用性确定

1）零件材质为45钢，调质HB250～280，即热处理回火温度为540℃，高于渗锌温度350℃～450℃，采用渗锌工艺不会降低基体强度；

2）零件粗糙度要求为Ra3.2，不小于表1中的Ra_后；

3）设备加工精度为0.02mm，即零件外径公差范围0.06mm≮（2nZ+设备加工精度）=（2×2×10+20）μm=60μm；

确定该零件可执行渗锌工艺。

2、渗前余量确定

由销轴外圆直径、孔套内圆直径公差可知，其配合间隙为0～0.08mm，最小间隙值为0mm，小于n×（Z+δ+Ra_后）=2×（10+30+3.2）μm=86.4μm，故预留余量nδ=2×30μm=60μm。

3、渗前尺寸确定

销轴最终外径为Φ17mm，减去60μm余量为Φ17mm，考虑渗锌层厚度均匀性的因素，公差上偏差减小nZ=2×10μm=20μm，同时公差下偏差增加20μm，渗前外径尺寸应为Φ17mm。

4、渗前粗糙度确定

根据表1，渗锌前外圆粗糙度加工至不高于Ra1.6。

5、结果验证

对外径为Φ17mm的销轴60件分3个炉次进行30μm渗锌后，各件表面粗糙度稳定在Ra3.2μm，渗后外径尺寸符合Φ17mm要求，其分布如表2所示，与内径尺寸为Φ17mm的孔套均可稳定配合。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (1)

1.一种确定孔轴配合零件能否渗锌的方法，其特征在于按照以下步骤顺序判断：

1）零件适用性确定

①渗锌后不存在降低材料强度的隐患的零件；

②对渗锌后粗糙度值的要求不小于3.2的零件；

③要求的公差范围不小于N的零件，N＝2nZ+设备的尺寸加工精度；

2）满足步骤1）的条件的零件，计算M值，其中M= n×（Z+δ+Ra_后）；对于最小配合间隙不小于M的零件，能进行渗锌；

3）满足步骤1）的条件而最小配合间隙小于M的零件，需要通过以下处理使其能够渗锌，

①零件渗锌前在设计尺寸的基础上预留尺寸余量，预留尺寸余量值为nδ；

②零件渗锌前的公差在零件要求的公差的基础上进行缩减，其中公差上偏差减小nZ，下偏差增加nZ；

③零件渗锌前表面粗糙度加工至不大于Ra_前；

上述所有步骤中，

n为尺寸或配合中与渗锌面相重合的尺寸界线数量；

Z为渗锌后渗锌层厚度均匀性值；

δ为渗锌层厚度；

Ra_前为渗锌前粗糙度；Ra_后为渗锌后粗糙度；二者的值见表1

选取方法示例：要求渗锌层厚度为30μm的零件，零件粗糙度要求为3.2，则渗锌前应将渗锌面的粗糙度至少加工至1.6。