CN116791026A - 超越离合器斜撑块表面硬度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm；采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
Description
技术领域
本发明涉及领域，特别是一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法。
背景技术
斜撑式超越离合器是传动系统中的核心部件，由内环（从动件）、外环（主动件）、斜撑块、弹簧和内外保持架组成，主要依靠斜撑块与内外环之间的楔紧作用传递扭矩。由于离合器长时间处于高温、大转速、高扭矩的状态，斜撑块与内外环高副接触，易发生摩擦磨损，尤其在差速超越模式或过载状运行时，磨损问题已成为离合器失效的主要原因。因此需要提高斜撑块表面的硬度和耐磨性能。目前，提高斜撑块表面硬度的方式包括利用化学气相沉积技术在其表面制备耐磨涂层，或者采用渗氮的方式提高斜撑块的表面硬度和耐磨性。
渗氮工艺包括有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮技术，可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与工件钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，工件的变形极小，因此工件表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。渗氮的目的，主要是为了提高工件的整体强韧性，即使得工作表面具有高的强度和耐磨性。
目前对斜撑块的氮化工艺较少，且常见的方式是利用离子渗氮，渗氮层厚度需要达到一定要求，材料表面硬度和耐磨性才能发生改变从而满足工艺要求，而离子渗氮层的成本高，使得渗氮层的厚度难以达到要求；因此可考虑采用其他渗氮工艺，例如液体渗氮，但液体渗氮工艺中往往需要使用氰化物等剧毒物质，污染环境的同时也会对人体有害，现有技术或在液体渗氮时加入稀土元素进行催化，但是也会提高成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm；采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；本发明前期验证发现，斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
进一步的，所述液体软氮化的具体步骤包括有一次清洗、烘干、盐浴、抽样切片检验、冷却、低温回火、二次清洗；
进一步的，所述盐浴步骤的氮化盐包括:氯化钡、氯化钠、碳酸氢钠和尿素；
在工件表面同时深入氮、碳元素，且以渗氮为主的工艺方法， 就是在 Fe-N 系的共析温度以下530 ～570 ℃，进行氮碳共渗的过程。其共渗机理与渗氮相似，随着处理时间的延长，表面氮浓度不断的增加，发生反应扩散，形成白亮层及扩散层。氮碳共渗使用的介质必须能在工艺温度下分解出活性 N、C 原子。将尿素(NH2)2CO加入低温盐浴中，使之分解产生氮和碳的活性原子，然后被钢件吸收和扩散完成的。
其过程与其他化学热处理如渗碳和氮化法一样，可分为三个阶段 :
(1)软氮化介质的分解，产生活性氮原子和活性碳原子。
(2)分解出来的活性氮、碳原子被钢铁表层吸收，并且达到饱和状态。
(3)钢的表面层饱和的氮向内层深处扩散。
具有以下特点:
(1)处理温度低,时间短,工件变形小;
(2)不受钢种限制,碳钢、低合金钢、工模具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉未冶金材料均可进行处理;
(3)工件经软氮化后的表面硬度与氮化工艺及材料有关;
(4)能显著地提高工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性,在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能;
(5)由于不存在脆性 ξ相,故氮化层硬而具有一定的韧性,不容易剥落。
进一步的，按照重量份数，所述氮化盐包括10～20份的氯化钡、30～50份的氯化钠、20～30份的碳酸氢钠、10～30份的尿素；
进一步的，所述盐浴步骤的温度为500～600℃；时间为8～12h；
进一步的，所述低温回火的温度为100～200℃；时间为3～5h；
更进一步的技术方案是，所述一次清洗步骤为除油喷砂清洗。
本发明具有以下优点：
1、采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；
2、本发明前期验证发现，斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
实施例1：一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm；采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；本发明前期验证发现，斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
所述液体软氮化的具体步骤包括有一次清洗、烘干、盐浴、抽样切片检验、冷却、低温回火、二次清洗；
所述盐浴步骤的氮化盐包括:氯化钡、氯化钠、碳酸氢钠和尿素；
按照重量份数，所述氮化盐包括10～20份的氯化钡、30～50份的氯化钠、20～30份的碳酸氢钠、10～30份的尿素；
所述盐浴步骤的温度为500～600℃；时间为8～12h；
所述低温回火的温度为100～200℃；时间为3～5h；
所述一次清洗步骤为除油喷砂清洗。
实施例2：一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm；采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；本发明前期验证发现，斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
所述液体软氮化的具体步骤包括有一次清洗、烘干、盐浴、抽样切片检验、冷却、低温回火、二次清洗；
所述盐浴步骤的氮化盐包括:氯化钡、氯化钠、碳酸氢钠和尿素；
按照重量份数，所述氮化盐包括10份的氯化钡、30份的氯化钠、20份的碳酸氢钠、10份的尿素；
所述盐浴步骤的温度为500℃；时间为8h；
所述低温回火的温度为100℃；时间为3h；
所述一次清洗步骤为除油喷砂清洗。
实施例3：一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm；采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；本发明前期验证发现，斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
所述液体软氮化的具体步骤包括有一次清洗、烘干、盐浴、抽样切片检验、冷却、低温回火、二次清洗；
所述盐浴步骤的氮化盐包括:氯化钡、氯化钠、碳酸氢钠和尿素；
按照重量份数，所述氮化盐包括20份的氯化钡、50份的氯化钠、30份的碳酸氢钠、30份的尿素；
所述盐浴步骤的温度为600℃；时间为12h；
所述低温回火的温度为200℃；时间为5h；
所述一次清洗步骤为除油喷砂清洗。
实施例4：一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm；采用盐浴软氮化在斜撑块上低温氮碳共渗，使溶液中的氮原子渗入斜撑块表面，从而与钢的合金元素形成高硬度高强度的氮化物；由于还有少量的碳原子渗入，进一步提高斜撑块表面硬度；本发明前期验证发现，斜撑块上的渗氮层深度大于0.1mm时，能够满足表面硬度不不低于不低于HV1100，距离表面0.1mm的硬度不低于HV900，通过盐浴软氮化处理后的斜撑块，能够在低成本下满足该渗氮层深度要求。
所述液体软氮化的具体步骤包括有一次清洗、烘干、盐浴、抽样切片检验、冷却、低温回火、二次清洗；
所述盐浴步骤的氮化盐包括:氯化钡、氯化钠、碳酸氢钠和尿素；
按照重量份数，所述氮化盐包括15份的氯化钡、40份的氯化钠、25份的碳酸氢钠、20份的尿素；
所述盐浴步骤的温度为550℃；时间为10h；
所述低温回火的温度为150℃；时间为4h；
所述一次清洗步骤为除油喷砂清洗。
对比例1：采用和实施例4相同的方法处理斜撑块表面，区别仅仅在于盐浴步骤的氮化盐包括20份的尿素和25份的碳酸钠。
对比例2：采用和实施例4相同的方法处理斜撑块表面，区别仅仅在于盐浴步骤的氮化盐包括20份的尿素、25份的碳酸氢钠、40份的氯化钠。
对比例3：采用和实施例4相同的方法处理斜撑块表面，区别仅仅在于盐浴步骤的氮化盐包括20份的尿素、25份的碳酸氢钠、15份的氯化钡。
将实施例4和对比例1-3的氮化处理结果进行对比，结果如下表所示。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于，采用盐浴软氮化在斜撑块上形成氮碳共渗层；所述氮碳共渗层的深度≥0.1mm。
2.根据权利要求1所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于，所述液体软氮化的具体步骤包括有一次清洗、烘干、盐浴、抽样切片检验、冷却、低温回火、二次清洗。
3.根据权利要求1所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于：所述盐浴步骤的氮化盐包括:氯化钡、氯化钠、碳酸氢钠和尿素。
4.根据权利要求3所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于：按照重量份数，所述氮化盐包括10～20份的氯化钡、30～50份的氯化钠、20～30份的碳酸氢钠、10～30份的尿素。
5.根据权利要求4所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于：按照重量份数，所述氮化盐包括15份的氯化钡、40份的氯化钠、25份的碳酸氢钠、20份的尿素。
6.根据权利要求2所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于：所述盐浴步骤的温度为500～600℃；时间为8～12h。
7.根据权利要求2所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于：所述低温回火的温度为100～200℃；时间为3～5h。
8.根据权利要求2所述的超越离合器斜撑块表面硬度处理方法，其特征在于：所述一次清洗步骤为除油喷砂清洗。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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