CN105970150A - 一种超级c-n共渗工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种超级C‑N共渗工艺,工艺步骤如下：检验‑清洗干燥‑渗碳‑淬火‑沥油‑清洗干燥‑回火‑检测‑抛丸防锈。本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高产品的硬度、强度和耐磨性，延长了产品的使用寿命；使用渗碳工艺，使得本产品结构更加稳定，耐高温、不易变形损坏；通过分级淬火油冷却方式冷却，降低生产成本、节省能源，减少了环境污染，提高经济效益；经过抛丸防锈处理，使得产品更加稳定耐用，延长使用寿命；通过PPC传送工件，较少人力资源的浪费，提高工作效率。

Description

一种超级C-N共渗工艺
技术领域
本发明涉及一种超级C-N共渗工艺。
背景技术
C-N共渗工艺大多用于工业金属零件表面淬火，合金钢铸件因具有高强度、高耐磨性等优点，逐步替代普通碳钢件，广泛应用于铸造领域，在实际应用中，需要合理选择低合金钢的强度、硬度和韧性，现有的合金钢铸件热处理工艺复杂、节能效果不明显，虽然能在一定程度高提高其强度和硬度，但是针对一定高要求、高标准的工件还有待改进工艺。目前的超音频感应淬火机，通过感应加热的作用对工件进行加热淬火处理，但淬火工件一般较大，故工件较难搬运，且感应器只能通过人工调节，调节困难且精度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超级C-N共渗工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为30-40min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为1-2L/h,丙烷量为4-6L/min，标准空气80-100ml/min,碳势为0.9-1.1，氨气0.1-0.3m3/h,加热室温度升至840℃-860℃，之后保持恒温，保温时间为110-180min；之后进行扩散，扩散温度为840℃-860℃，碳势降为0.70-0.85；之后将温度降低至800℃-820℃，保温时间为20min，碳势保持在0.70-0.85；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为70-100℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥30-40min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为160-200℃，保温时间为150-210min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水2-4min后取出，完成热处理工艺。
本发明的进一步改进在于：步骤（4）中的淬火方式分为热油先不开搅拌静淬，然后再将油搅拌淬火，这样对薄壁件变形量减小。
本发明的进一步改进在于：步骤（9）中抛丸时采用的丸粒直径为0.5mm-1.2mm。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高产品的硬度、强度和耐磨性，延长了产品的使用寿命；使用渗碳工艺，使得本产品结构更加稳定，耐高温、不易变形损坏；通过分级淬火油冷却方式冷却，降低生产成本、节省能源，减少了环境污染，提高经济效益；经过抛丸防锈处理，使得产品更加稳定耐用，延长使用寿命；通过PPC传送工件，较少人力资源的浪费，提高工作效率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为35min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为2L/h,丙烷量为4L/min，标准空气90ml/min,碳势为1.0，氨气0.3m3/h,加热室温度升至840℃，之后保持恒温，保温时间为180min；之后进行扩散，扩散温度为840℃，碳势降为0.80；之后将温度降低至800℃，保温时间为20min，碳势保持在0.80；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为90℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥35min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为180℃，保温时间为170min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水4min后取出，完成热处理工艺。
实施例二
一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为40min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为1.5L/h,丙烷量为5L/min，标准空气90ml/min,碳势为1.1，氨气0.2m3/h,加热室温度升至860℃，之后保持恒温，保温时间为150min；之后进行扩散，扩散温度为860℃，碳势降为0.85；之后将温度降低至820℃，保温时间为20min，碳势保持在0.85；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为85℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥40min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为200℃，保温时间为200min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实施例三
一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为30min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为1L/h,丙烷量为4L/min，标准空气80ml/min,碳势为0.9，氨气0.1m3/h,加热室温度升至840℃，之后保持恒温，保温时间为110min；之后进行扩散，扩散温度为840℃，碳势降为0.70；之后将温度降低至810℃，保温时间为20min，碳势保持在0.70；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为70℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥30min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为160℃，保温时间为160min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水2min后取出，完成热处理工艺。
实施例四
一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为35min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为1L/h,丙烷量为4L/min，标准空气100ml/min,碳势为1.1，氨气0.3m3/h,加热室温度升至850℃，之后保持恒温，保温时间为130min；之后进行扩散，扩散温度为850℃，碳势降为0.80；之后将温度降低至805℃，保温时间为20min，碳势保持在0.80；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为75℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥35min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为170℃，保温时间为160min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水4min后取出，完成热处理工艺。
实施例五
一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为40min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为2L/h,丙烷量为6L/min，标准空气90ml/min,碳势为1.0，氨气0.2m3/h,加热室温度升至850℃，之后保持恒温，保温时间为120min；之后进行扩散，扩散温度为850℃，碳势降为0.75；之后将温度降低至800℃，保温时间为20min，碳势保持在0.75；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为85℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥40min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为180℃，保温时间为180min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实施例六
一种超级C-N共渗工艺, 工艺步骤如下：
（1）检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
（2）PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为34min;
（3）PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为1L/h,丙烷量为5L/min，标准空气85ml/min,碳势为1.1，氨气0.3m3/h,加热室温度升至860℃，之后保持恒温，保温时间为150min；之后进行扩散，扩散温度为860℃，碳势降为0.85；之后将温度降低至810℃，保温时间为20min，碳势保持在0.85；
（4）PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为95℃，冷却时间为25min；
（5）沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
（6）由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥30min;
（7）将干燥后的工件立即回火，温度设定为190℃，保温时间为170min；
（8）使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
（9）抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水4min后取出，完成热处理工艺。
实验例：
将链轮采用普通热处理感应淬火工艺和本发明各实施例的热处理超级C-N共渗工艺进行处理，得到的实验数据如下表：
试验结果 例一 例二 例三 例四 例五 例六 普通例
碳氮化合物（K） 1 0 1.5 2 1 1.5 4
马氏体（M） 3 1 2 1 2 3 5
残余奥氏体（Ao） 3 1 2 1 3 2 5
心部铁素体（F） 1 0 1 0 0 1 4
黑色组织（MM） 0.0025 0 0.005 0.01 0 0 0.02
齿部硬度（HRC） 59 63.5 62 61 63 61.5 55
心部硬度（HRC） 38.5 42 38 39 40 41 25
渗层深度（MM） 0.72 0.75 0.68 0.65 0.69 0.70 0.58
由以上表格数据可知，采用实施例二的工艺得到的合金铸件具有最佳效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种超级C-N共渗工艺，其特征在于：工艺步骤如下：
检查工件有无裂痕、碰伤等缺陷，装炉；
PPC将工件送入清洗机进行清洗、干燥，时间为30-40min;
PPC将工件送入加热室渗碳，加热室辐射管全功率加热，将加热室升温，升温过程中通入甲醇量为1-2L/h,丙烷量为4-6L/min，标准空气80-100ml/min,碳势为0.9-1.1，氨气0.1-0.3m3/h,加热室温度升至840℃-860℃，之后保持恒温，保温时间为110-180min；之后进行扩散，扩散温度为840℃-860℃，碳势降为0.70-0.85；之后将温度降低至800℃-820℃，保温时间为20min，碳势保持在0.70-0.85；
PPC 将工件送入淬火室升降机进行淬火，淬火温度为70-100℃，冷却时间为25min；
沥油：将淬火后的工件进行沥油处理，沥油时间为25min；
由PPC将沥油后的工件送入清洗机中清洗干燥30-40min;
将干燥后的工件立即回火，温度设定为160-200℃，保温时间为150-210min；
使用冷却介质冷却后，按标准检查金相组织，测试产品硬度；
抛丸防锈：将工件进行研磨钢丸靶向抛丸处理，这样使得工件表面覆盖率达到200%，齿根处得到充分强化，抛丸后的工件浸泡防锈水2-4min后取出，完成热处理工艺。
2.根据权利要求1所述的一种超级C-N共渗工艺，其特征在于：所述步骤（4）中的淬火方式分为热油先不开搅拌静淬，然后再将油搅拌淬火，这样对薄壁件变形量减小。
3.根据权利要求1所述的一种超级C-N共渗工艺，其特征在于：所述步骤（9）中抛丸时采用的丸粒直径为0.5mm-1.2mm。
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