CN106065459A - 一种发动机齿轮软氮化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机齿轮软氮化工艺，工艺步骤包括：A、工件清洗进炉；B、炉子升温排气；C、强渗；D、扩散；E、出炉空冷，本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效提高发动机齿轮的表面硬度、化合物深度和扩散层深度，进一步提高了发动机齿轮的使用寿命。

Description

一种发动机齿轮软氮化工艺
技术领域
本发明涉及工件软氮化技术领域，具体为一种发动机齿轮软氮化工艺。
背景技术
发动机齿轮是安装在汽车和摩托车发动机中最重要的部件之一，也是一种容易磨损的部件，现有技术中为了增加发动机齿轮的硬度和耐磨性，通常在工件表面渗入碳和氮，并以渗碳为主，同时渗入少量氮的化学热处理工艺，在一定程度上能够提高发动机齿轮的硬度和耐磨性，但是氮化温度在550℃左右，渗碳温度在820℃左右，齿轮的表面硬度很低，不能满足发动机齿轮表面要求高硬度和高耐磨性的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机齿轮软氮化工艺，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：一种发动机齿轮软氮化工艺,工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为180-220L/h，炉子温度升至565℃-575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40-60d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为40-45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为180min-240min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为350-370L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40-45mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
优选的，步骤C中增大后的氨气通入量为380-400 L/h。
优选的，步骤C和步骤D中乙醇中含四氯化碳、汽油、苯中的任意一种或其混合物。
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，能够有效提高发动机齿轮的表面硬度、化合物深度和扩散层深度，进一步提高了发动机齿轮的使用寿命。
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：
本发明提供一种技术方案：一种发动机齿轮软氮化工艺,工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为180L/h，炉子温度升至565℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40d/m；之后增大氨气通入量，增大后的氨气通入量为380L/h；并且调节旋塞定炉压为40mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为180min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为350L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
本实施例中，步骤C和步骤D中乙醇中含85%的四氯化碳和15%汽油。
实施例二：
本发明提供一种技术方案：一种发动机齿轮软氮化工艺,工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为190L/h，炉子温度升至568℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为45d/m；之后增大氨气通入量，增大后的氨气通入量为385 L/h；并且调节旋塞定炉压为42mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为200min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为355L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在42mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
本实施例中，步骤C和步骤D中乙醇中含87%的四氯化碳和13%苯。
实施例三：
本发明提供一种技术方案：一种发动机齿轮软氮化工艺,工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为210L/h，炉子温度升至572℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为45d/m；之后增大氨气通入量，增大后的氨气通入量为390L/h，并且调节旋塞定炉压为43mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为200min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为360L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在43mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
本实施例中，步骤C和步骤D中乙醇中含90%的四氯化碳和10%苯。
实施例四：
本发明提供一种技术方案：一种发动机齿轮软氮化工艺,工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为220L/h，炉子温度升至575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为60d/m；之后增大氨气通入量，增大后的氨气通入量为400 L/h，并且调节旋塞定炉压为45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为240min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为370L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在45mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
本实施例中，步骤C和步骤D中乙醇中含90%的四氯化碳和10%汽油。
实施例五：
本发明提供一种技术方案：一种发动机齿轮软氮化工艺,工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为200L/h，炉子温度升至570℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为50d/m；之后增大氨气通入量，增大后的氨气通入量为390L/h，并且调节旋塞定炉压为42mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为220min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为360L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在42mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
本实施例中，步骤C和步骤D中乙醇中含90%的四氯化碳和5%苯和5%的汽油。
实验例：
将发动机齿轮通过普通软氮化工艺和本发明各实施例的软氮化工艺，得到的数据如下表：
表面硬度（HV） 化合物层深（mm） 扩散层深度（mm） 基体硬度（HB） 心部组织（S回）
普通软氮化工艺 460 0.008 0.22 242 S回
实施例一 676 0.015 0.32 248 S回
实施例二 684 0.021 0.35 245 S回
实施例三 692 0.020 0.38 252 S回
实施例四 690 0.019 0.35 245 S回
实施例五 712 0.025 0.42 258 S回
由以上表格数据可知，实施例五得到的发动机齿轮具有最佳效果。
本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效提高发动机齿轮的表面硬度、化合物深度和扩散层深度，进一步提高了发动机齿轮的使用寿命。
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)

1.一种发动机齿轮软氮化工艺,其特征在于：工艺步骤包括：
A、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
B、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为180-220L/h，炉子温度升至565℃-575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
C、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40-60d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为40-45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为180min-240min；
D、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为350-370L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40-45mm高水柱，扩散时间为30min；
E、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧实现“0”排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化。
2.根据权利要求1所述的一种发动机齿轮软氮化工艺,其特征在于：步骤C中增大后的氨气通入量为380-400 L/h。
3.根据权利要求1所述的一种发动机齿轮软氮化工艺,其特征在于：步骤C和步骤D中乙醇中含四氯化碳、汽油、苯中的任意一种或其混合物。
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