CN108950469A - 汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗‑氧化复合处理工艺，包括以下步骤：清洗：在水温40～60℃，清洗剂浓度6‑8％，电流密度144～180A的作用下将工件汽车减震器活塞杆清洗2～3s，并以220～280℃温度烘干表面水份；预氧化：在410～450℃温度下，在空气炉中对工件加热50～60min；氮碳共渗：将预氧化后的工件置于560～580℃的炉体中，并持续通入一定比例的氨气和二氧化碳，处理360～380min；氧化：将工件置于480～500℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理60～70min；二次氧化：将工件置于500～520℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理40～50min；浸油和干燥：将工件浸入润滑油中15～20min，取出并自然滴落干燥。汽车减震器活塞杆经过上述工艺处理后，大大增加了处理层的厚度，进一步提高了工件的耐磨性能和耐蚀性能。

Description

汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺
技术领域
本发明属于金属元器件制造加工领域，具体的说是涉及一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺。
背景技术
汽车减震器活塞杆作为汽车减震系统的核心零部件之一，要求产品具有极佳的耐磨性和耐蚀性。活塞杆的常见处理工艺为表面镀铬，但是镀铬会产生大量的含有铬离子的有害废水，处理废水需要大量的人力财力。在环保要求日益提高的今天，迫切需要找到一种新型表面处理方法来代替活塞杆表面镀铬工艺。
氮碳共渗，又称软氮化，是一种以渗氮为主渗碳为辅的一种热处理工艺。产品经过氮碳共渗后，由表及里依次形成化合物层和扩散层。氮碳共渗能够赋予工件极佳的耐磨性以及耐蚀性，但是形成的处理层厚度太薄，无法满足活塞杆的服役要求。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，使活塞杆具有极佳的耐磨性与耐蚀性，并克服了传统镀铬工艺造成大量废水，污染环境的窘境。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，包括以下步骤：
步骤1，清洗：在水温40～60℃，清洗剂浓度6-8％，电流密度144～180A的作用下将工件汽车减震器活塞杆清洗2～3s，并以220～280℃温度烘干表面水份；
步骤2，预氧化：在410～450℃温度下，在空气炉中对工件加热50～60min；
步骤3，氮碳共渗：将预氧化后的工件置于560～580℃的炉体中，并持续通入一定比例的氨气和二氧化碳，处理360～380min；
步骤4，氧化：将工件置于480～500℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理60～70min；
步骤5，二次氧化：将工件置于500～520℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理40～50min；
步骤6，浸油和干燥：将工件浸入润滑油中15～20min，取出并自然滴落干燥。
作为本发明的进一步改进，所述清洗剂的组成为：表面活性剂3.0～4.0g/L、助洗剂0.3～0.5g/L、消泡剂1.2～1.6g/L，溶剂为水。
作为本发明的进一步改进，所述预氧化是指在410～450℃，并通入适量的空气氧化50～60min。
作为本发明的进一步改进，步骤3中，所述氮碳共渗的处理温度为570℃，处理时间为370min。
作为本发明的进一步改进，步骤4中，所述氧化的处理温度为490℃，处理时间为65min。
作为本发明的进一步改进，步骤5中，所述的二次氧化处理温度为510℃，处理时间为45min。
作为本发明的进一步改进，步骤3中，所述氨气和二氧化碳的比例为7:3。
作为本发明的进一步改进，步骤4中，通入的水蒸气的量为5L/h。
本发明的有益效果是：
1、本发明脱离了传统氮碳共渗采取的盐浴法，采用氨气和二氧化碳作为热处理气氛，处理时产生的废气能够完全燃烧生成水和二氧化碳，不含有毒的HCN，对环境无害。
2、本发明在氮碳共渗之后创造性地增加氧化步骤，在化合物层表面形成一层致密的Fe3O4，不仅提高了处理层的厚度，而且致密的Fe3O4结构能够赋予工件极佳的耐蚀性，进一步提高了工件的耐蚀性与耐磨性。
3、本发明克服了传统镀铬工艺造成大量废水，污染环境的窘境。
附图说明
图1为本发明实施例1处理后的活塞杆金相图；
图2为本发明实施例2处理后的活塞杆金相图；
图3为本发明实施例1处理后的活塞杆表面XRD图谱；
图4为本发明实施例2处理后的活塞杆表面XRD图谱。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
实施例1：
一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其工艺步骤如下：
步骤1，清洗：在水温45℃，清洗剂浓度7％，电流密度150A的作用下将工件汽车减震器活塞杆清洗2s，并以250℃温度烘干表面水份；
步骤2，预氧化：在420℃温度下，在空气炉中对工件加热50min；
步骤3，氮碳共渗：将预氧化后的工件置于565℃的炉体中，并持续通入一定比例的氨气和二氧化碳，处理360min；
步骤4，氧化：将工件置于480℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理60min；
步骤5，二次氧化：将工件置于500℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理40min；
步骤6，浸油和干燥：将工件浸入润滑油中15min，取出并自然滴落干燥。
实施例2：
一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其工艺步骤如下：
步骤1，清洗：在水温60℃，清洗剂浓度8％，电流密度180A的作用下将工件汽车减震器活塞杆清洗3s，并以280℃温度烘干表面水份；
步骤2，预氧化：在430℃温度下，在空气炉中对工件加热60min；
步骤3，氮碳共渗：将预氧化后的工件置于580℃的炉体中，并持续通入一定比例的氨气和二氧化碳，处理380min；
步骤4，氧化：将工件置于500℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理70min；
步骤5，二次氧化：将工件置于500℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理50min；
步骤6，浸油和干燥：将工件浸入润滑油中20min，取出并自然滴落干燥。
经处理后的实施例1-2活塞杆的金相图参阅附图1、2，活塞杆表面XRD图谱参阅图3、4，本发明由于在氮碳共渗之后创造性地增加氧化步骤，在化合物层表面形成一层Fe3O4，不仅大大地提高了处理层的厚度，而且Fe3O4结构能够赋予工件极佳的耐蚀性，进一步提高了工件的耐蚀性与耐磨性。
总之，本发明通过氨气和二氧化碳为处理气氛进行氮碳共渗，解决了传统氮碳共渗以盐作为介质进行处理，处理过程中产生的废气能够完全燃烧生成二氧化碳和水，废气中不含有HCN，对环境几乎不产生污染。并创造性地在氮碳共渗后进行两道氧化处理，成倍地提高了处理层的厚度，赋予了活塞杆极佳的耐磨性与耐蚀性，完全满足活塞杆的服役要求。

Claims (8)

1.一种汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，清洗：在水温40～60℃，清洗剂浓度6-8％，电流密度144～180A的作用下将工件汽车减震器活塞杆清洗2～3s，并以220～280℃温度烘干表面水份；
步骤2，预氧化：在410～450℃温度下，在空气炉中对工件加热50～60min；
步骤3，氮碳共渗：将预氧化后的工件置于560～580℃的炉体中，并持续通入一定比例的氨气和二氧化碳，处理360～380min；
步骤4，氧化：将工件置于480～500℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理60～70min；
步骤5，二次氧化：将工件置于500～520℃的炉体中，持续通入一定量的水蒸气，处理40～50min；
步骤6，浸油和干燥：将工件浸入润滑油中15～20min，取出并自然滴落干燥。
2.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于，所述清洗剂的组成为：表面活性剂3.0～4.0g/L、助洗剂0.3～0.5g/L、消泡剂1.2～1.6g/L，溶剂为水。
3.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于：所述预氧化是指在410～450℃，并通入适量的空气氧化50～60min。
4.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于：步骤3中，所述氮碳共渗的处理温度为570℃，处理时间为370min。
5.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于：步骤4中，所述氧化的处理温度为490℃，处理时间为65min。
6.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于：步骤5中，所述的二次氧化处理温度为510℃，处理时间为45min。
7.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于：步骤3中，所述氨气和二氧化碳的比例为7:3。
8.根据权利要求1所述的汽车减震器活塞杆的氮碳共渗-氧化复合处理工艺，其特征在于：步骤4中，通入的水蒸气的量为5L/h。
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