CN108220872B - 车辆制动卡钳活塞表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆制动卡钳活塞表面处理方法，属于化学技术领域。它解决了现有的车辆制动卡钳活塞制作方法不够环保的问题。本车辆制动卡钳活塞表面处理方法步骤为：第一步前处理；第二步在空气中预氧化；第三步氮碳共渗：加热卡钳活塞升温至500℃～600℃，保温1小时～3小时，保温期间向炉内通入氨气和滴入甲酰胺；第四步氧化：将卡钳活塞温度调整至540℃～570℃，保温40分钟～60分钟；保温期间向炉内通入氧气；第五步冷却。本车辆制动卡钳活塞表面处理方法所需的原料中氨气和甲酰胺低毒，而且易与水、乙醇等混溶，具有尾气容易收集，同时具有尾气处理溶液容易处理的优点；因而本车辆制动卡钳活塞表面处理方法更加环保。

Description

车辆制动卡钳活塞表面处理方法
技术领域
本发明属于化学领域，涉及一种金属表面化学处理，特别是一种车辆制动卡钳活塞表面处理方法。
背景技术
制动卡钳是制动系统核心部件之一，制动卡钳广泛地应用在车辆中，通过制动卡钳与制动盘之间相互作用产生制动力，制动卡钳通常固定于车辆的框架，制动盘固定于车轮。制动卡钳包括活塞和制动垫片，其在受压的流体作用下在支座内滑动，进而推动制动垫片与制动盘以摩擦方式产生制动力。关于制动卡钳的相关文献如中国专利文献记载的制动卡钳(授权公告号CN101595324B)。
卡钳活塞与相配置的油缸属于紧密配合，能往复滑动但不能在移动时造成制动液泄漏；因此，卡钳活塞外圆必须具有较高精度，以及较高的耐磨性。
最传统的卡钳活塞表面镀铬；其相关方案如中国专利文献记载的制动钳活塞(授权公告号CN203248705U)。在实际生产中，在活塞本体表面镀铬后利用高精度磨床精磨达到所需的精度要求，利用高硬度的硬铬层达到所需的耐磨性。镀硬铬是一种传统的表面电镀技术，镀铬工艺使用的铬酸溶液，会产生含铬酸雾和废水，其六价铬离子的公害问题比氰化物的危害还大，并且难以消除，导致严重的环境污染问题。镀铬工艺沉积速度慢，镀0.2～0.3mm厚的镀层往往需要16～24小时，存在着生产周期长，生产效率低，生产成本高等问题。镀铬层容易存在微裂纹，不可避免产生穿透性裂纹，导致腐蚀介质从表面渗透至界面而腐蚀活塞本体，造成镀层表面出现锈斑甚至剥落。
为此，人们又提出了一种车辆制动卡钳活塞制作方法(申请公布号CN105603360A)，即对卡钳活塞表面进行QPQ盐浴复合处理。从生态和环保角度来说，QPQ盐浴复合处理还是不够理想。因而，本领域技术人员希望能够提出更多车辆制动卡钳活塞制作方法，且该制作方法更加环保。
发明内容
本发明提出了一种车辆制动卡钳活塞表面处理方法，本发明要解决的技术问题是如何提出一种更环保的车辆制动卡钳活塞表面处理方法。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种车辆制动卡钳活塞表面处理方法，是按下述顺序步骤进行的：
第一步前处理：包括装夹、清洗和装炉；
第二步在空气中预氧化：将卡钳活塞加热至350℃～450℃，保温30分钟～50分钟；
第三步氮碳共渗：加热卡钳活塞升温至500℃～600℃，保温1小时～3小时，保温期间向炉内通入氨气和滴入甲酰胺；
第四步氧化：将卡钳活塞温度调整至540℃～570℃，保温40分钟～60分钟；保温期间向炉内通入氧气；
第五步冷却。
与现有技术相比，本车辆制动卡钳活塞表面处理方法所需的原料中氨气和甲酰胺低毒，而且易与水、乙醇等混溶，因而具有尾气容易收集，同时具有尾气处理溶液容易处理的优点；因而本车辆制动卡钳活塞表面处理方法更加环保。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
车辆制动卡钳活塞的材料为A10。
实施例一
车辆制动卡钳活塞表面处理方法的工序顺序步骤如下：
第一步前处理：首先将卡钳活塞的开口朝下并装夹在夹具上，相邻两个卡钳活塞之间应具有10mm～20mm的间距。
然后将夹具和卡钳活塞一起放入水基清洗剂内，采用超声波清洗，使得卡钳活塞表面的污垢剥离脱落。
最后控干后装入热处理炉内。
第二步在空气中预氧化：将卡钳活塞加热至350℃，保温30分钟；在此过程中可使空气自然进入炉内，也可向炉内通入空气。
第三步氮碳共渗：加热卡钳活塞升温至500℃，保温3小时，保温期间向炉内通入氨气和滴入甲酰胺作为渗剂；氨气流量为65ml/分钟，氨气为含量99.8％的工业氨气；甲酰胺滴量为80滴/分钟，甲酰胺的密度为1.134克/毫升。
第四步氧化：加热卡钳活塞升温至540℃，保温60分钟；保温期间向炉内通入氧气作为渗剂；氧气为工业纯氧气，氧气流量为35ml/分钟。
第五步氧化：停止加热且卡钳活塞在炉内快速冷却至300℃以下，从炉内取出后空冷。
实施例二
车辆制动卡钳活塞表面处理方法的工序顺序步骤如下：
第一步前处理：首先将卡钳活塞的开口朝下并装夹在夹具上，相邻两个卡钳活塞之间应具有10mm～20mm的间距。
然后将夹具和卡钳活塞一起放入水基清洗剂内，采用超声波清洗，使得卡钳活塞表面的污垢剥离脱落。
最后控干后装入热处理炉内。
第二步在空气中预氧化：将卡钳活塞加热至400℃，保温40分钟；在此过程中可使空气自然进入炉内，也可向炉内通入空气。
第三步氮碳共渗：加热卡钳活塞升温至570℃，保温2小时，保温期间向炉内通入氨气和滴入甲酰胺作为渗剂；氨气流量为85ml/分钟，氨气为含量99.8％的工业氨气；甲酰胺滴量为80滴/分钟，甲酰胺的密度为1.134克/毫升。
第四步氧化：使卡钳活塞降温至540℃，保温50分钟；保温期间向炉内通入氧气作为渗剂；氧气为工业纯氧气，氧气流量为50ml/分钟。
第五步氧化：停止加热且卡钳活塞在炉内快速冷却至300℃以下，从炉内取出后空冷。
实施例三
车辆制动卡钳活塞表面处理方法的工序顺序步骤如下：
第一步前处理：首先将卡钳活塞的开口朝下并装夹在夹具上，相邻两个卡钳活塞之间应具有10mm～20mm的间距。
然后将夹具和卡钳活塞一起放入水基清洗剂内，采用超声波清洗，使得卡钳活塞表面的污垢剥离脱落。
最后控干后装入热处理炉内。
第二步在空气中预氧化：将卡钳活塞加热至450℃，保温50分钟；在此过程中可使空气自然进入炉内，也可向炉内通入空气。
第三步氮碳共渗：加热卡钳活塞升温至600℃，保温1小时，保温期间向炉内通入氨气和滴入甲酰胺作为渗剂；氨气流量为100ml/分钟，氨气为含量99.8％的工业氨气；甲酰胺滴量为120滴/分钟，甲酰胺的密度为1.134克/毫升。
第四步氧化：使卡钳活塞降温至570℃，保温40分钟；保温期间向炉内通入氧气作为渗剂；氧气为工业纯氧气，氧气流量为35ml/分钟。
第五步氧化：停止加热且卡钳活塞在炉内快速冷却至300℃以下，从炉内取出后空冷。
在上述实施例中随机抽取两件试样进行性能测试，具体测试结果如下表：
从表中可以看出，利用本发明制得的车辆制动卡钳活塞质量要求完全能够达到产品技术要求。

Claims (5)

1.一种车辆制动卡钳活塞表面处理方法，其特征在于，车辆制动卡钳活塞表面处理方法是按下述顺序步骤进行的：
第一步前处理：包括将卡钳活塞装夹在夹具上、夹具和卡钳活塞一起清洗和装入热处理炉内；
第二步在空气中预氧化：预氧化在上述热处理炉内进行，将卡钳活塞加热至350℃～450℃，保温30分钟～50分钟；
第三步氮碳共渗：氮碳共渗也在上述热处理炉内进行，加热卡钳活塞使卡钳活塞升温至500℃～600℃，保温1小时～3小时，保温期间向热处理炉内通入氨气和滴入甲酰胺；
第四步氧化：氧化也在上述热处理炉内进行使卡钳活塞升温或使卡钳活塞降温，将卡钳活塞温度调整至540℃～570℃，保温40分钟～60分钟；保温期间向热处理炉内通入氧气；
第五步冷却，停止加热卡钳活塞使卡钳活塞在热处理炉内快速冷却至300℃以下，再从热处理炉炉内取出并空冷。
2.根据权利要求1所述的车辆制动卡钳活塞表面处理方法，其特征在于，所述在空气中预氧化步骤中，保温期间空气自然进入热处理炉内或向热处理炉内通入空气。
3.根据权利要求1或2所述的车辆制动卡钳活塞表面处理方法，其特征在于，所述氮碳共渗步骤中，氨气为含量99.8%的工业氨气，氨气流量为65ml/分钟～100ml/分钟。
4.根据权利要求1或2所述的车辆制动卡钳活塞表面处理方法，其特征在于，所述氮碳共渗步骤中，甲酰胺的滴量为80滴/分钟～120滴/分钟。
5.根据权利要求1或2所述的车辆制动卡钳活塞表面处理方法，其特征在于，所述氧化步骤中，氧气为工业纯氧气，氧气流量为35ml/分钟～65ml/分钟。
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