CN1528944A - 小轴零件渗铬的简易方法及其专用渗铬剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小轴零件渗铬的简易方法，包括如下步骤：(1)将小轴零件与渗铬剂按比例均匀混合后装入渗铬罐；(2)将渗铬罐密封后放入电炉内并密封炉门；(3)进行分段加热和保温；(4)渗铬处理(5)冷却；(6)打开渗铬罐，倒出罐内混合物，分选出小轴零件，过筛除净渗铬剂；(7)调质；本发明的专用渗铬剂由氧化铝、铬铁粉、氯化铵按55％、∶42％、∶3％的重量比配制而成。本发明具有设备简单、投资少；对设备的损害小，使得使用寿命相应延长；可以避免金属基体的晶粒粗大，渗铬后小轴的抗弯曲韧性可以达到45度角而不折断；可确保零件之间渗铬层的均匀性，大幅度提高了小轴的耐磨性能和耐蚀性能。

Description

小轴零件渗铬的简易方法及其专用渗铬剂

                                技术领域

本发明涉及一种小轴类零件渗铬的简易方法，适用于直径范围φ1.5-φ12mm之内、长度范围4-25mm之内小轴，所以特别适用于链条销轴和轴承滚针的渗铬。

                                背景技术

在铁质零件表面渗铬方法是一种提高零件表面硬度、增加零件耐磨性和耐蚀性的常用方法，已被人们广泛应用。目前，国内外文献报道和专利技术介绍的渗铬方法普遍存在以下几个问题：1、成本高，设备投入较大；2、渗铬温度范围为950℃-1150℃，温度较高，会给金属基体带来晶粒粗大和晶格间腐蚀等缺陷，同时会影响渗铬后后续热处理质量，如基体失去韧性，带来拉力不合格等缺陷；3、没有分段加热法，而是直接升温法，因此在加热过程中，产生的气体骤然膨胀，容易产生冲开罐盖，导至后期升温与渗铬终止，罐盖冲开后必须重新打开炉门，取出渗铬罐，重新拌和、装罐、密封等工序，造成返工浪费。另外，直接升温法导致罐中心与罐外围的温度均匀性较差，从而带来零件之间的渗铬层不均匀。

                                发明内容

本发明要解决的技术问题就是现有的渗铬工艺成本高、设备投入大、渗铬温度高、渗铬层不均匀等问题，为人们提供一种简单易行，投资少，渗铬温度低，效果明显的小轴零件渗铬的简单方法。

本发明所述之小轴零件渗铬的简易方法属于直接渗铬法，包括如下步骤：

(1)小轴零件与渗铬剂按比例均匀混合后装入渗铬罐；

(2)将渗铬罐密封后放入电炉内并密封炉门；

(3)进行分段加热和保温：升温至200℃，保温时间1小时；升温至400℃，保温时间2小时；升温至450℃，保温时间1小时；升温至600℃，保温时间1小时；升温至800℃，保温时间1小时；

(4)渗铬处理：从800℃升温到900℃-920℃，保温时间11小时；

(5)冷却：切断电源，微开炉门冷到700℃，再全开炉门冷到500℃，将渗铬罐移出炉外，空冷到常温；

(6)打开渗铬罐，倒出罐内混合物，分选出小轴零件，过筛除净渗铬剂；

(7)调质：将小轴零件进行淬火后高温回火；

在上述工艺中，步骤(1)中小轴零件与渗铬剂的重量比例为1∶1.8-1∶3；步骤(2)中是用普通的水玻璃来拌和耐火泥，调成半稠状，均匀糊满盖的缝隙来对渗铬罐进行密封，所述的电炉是国家定型的箱式高温电阻炉；步骤(6)中是用磁铁吸出的方式来分选小轴零件。步骤(7)淬火温度是880℃，保温时间25分钟；回火温度是150℃，保温时间30分钟。

本发明采用专用的渗铬剂，该渗铬剂是由氧化铝：55％(重量，以下同)、铬铁粉42％及氯化铵：3％通过拌和、造粒、烘干而制成粒状渗铬剂。

本发明具有如下优点：

1、采用国家定型的箱式高温电阻炉，市场价格较低，很容易购置，比其它渗铬法的设备简单，且投资少；

2、由于本发明渗铬温度为900℃-920℃，比其它渗铬法的温度低50℃-230℃，因此可以避免金属基体的晶粒粗大，渗铬后小轴的抗弯曲韧性可以达到45度角而不折断；同时对设备的损害小，使得设备的使用寿命相应延长；

3、由于本发明采用分段加热保温法，因而可以避免不必要的意想不到返工浪费，同时可使罐中心与罐外围的温度呈阶梯状均匀上升，确保零件之间渗铬层的均匀性；

4、本发明可使小轴表面渗入金属原子铬，铬原子与小轴基体表面碳原子生成碳化铬化合物，碳化铬有极高的硬度，达到1300HV0.2kg，这样采用经过本发明处理的小轴组装的产品如链条的使用寿命即使在高速运转中也可相应的延长。

5、本发明花费较少的投资，就能给小轴类零件均匀地渗铬。小轴经渗铬后渗铬层厚度达7-8um，渗铬层显微硬度可达1300-1600HV，大幅度提高了小轴耐磨性能和耐蚀性能，该小轴可以用来制作高强度高速运转的链条销轴，也可用来制作高耐磨高速运转的滚针轴承的滚针。

                                附图说明

图1为本发明渗铬罐的示意图，

图中，10为渗铬罐，使用耐热不锈钢制作；20为装在渗铬罐内的渗铬剂，罐壁四周、罐底和封顶均有10-15mm厚的渗铬剂层A；渗铬罐内部是渗铬剂20与小轴零件30的拌和物。

                             具体实施方式

实施例1：

对直径φ2mm，长度9mm的小轴零件进行渗铬处理，其具体步骤和工艺条件如下：

(1)将小轴和渗铬剂按重量比1∶2.75均匀拌和后装入渗铬罐10。(2)用普通的水玻璃拌和耐火泥，调成半稠状，严密封住渗铬罐盖，均匀糊满盖的缝隙，再将封严的渗铬罐装入高温箱式电阻炉内，根据炉膛尺寸均匀摆满，可放3-5只渗铬罐，关闭炉门，再用硅酸铝密封炉门。(3)分段加热和保温：升温至200℃，保温1小时；升温到400℃，保温2小时；升温至450℃，保温时间1小时；升温至600℃，保温时间1小时；升温至800℃，保温时间1小时。(4)渗铬处理温度和时间：从800℃升温至900℃，保温11小时，可获得7-18um厚度的碳化铬层。(5)冷却：切断电源，微开炉门冷至700℃，再全开炉门冷至500℃，将渗铬罐移出炉外，空冷至常温，然后用凿子或锤子打掉水玻璃和耐火泥的密封层，移开罐盖，倒出罐内混合物。(6)分选小轴与渗铬剂：用磁铁吸出小轴，过筛除净渗铬剂，此时小轴表面为灰白色。(7)调质：将渗铬小轴在网带炉进行淬火后高温回火，淬火温度880℃，保温时间25分钟；回火温度150℃，保温时间30分钟。(8)将调质的小轴滚亮，将小轴30放在一六角转筒中进行翻滚，时间30分钟。去除油污和残留的碎屑，然后进行检查使用。

实施例2：

对直径φ2.4mm，长度6.25-11mm的小轴零件进行渗铬处理，其具体步骤与实施例1相同，不同的是：

步骤(1)中小轴和渗铬剂的混合比例是重量比1∶2。

步骤(4)中渗铬处理温度和时间：从800℃升温至920℃，保温11小时，可获得7-18um厚度的碳化铬层。

以上描述了两个实施例的小轴直径、长度、渗铬剂比例及渗铬温度的变化和改动，应注意到本技术领域的技术人员根据原理很容易对小轴类的渗铬作出变化和改动，因此这些变化和改动同样属于本发明的精神实质和范围。

Claims (9)

1、一种小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将小轴零件与渗铬剂按比例均匀混合后装入渗铬罐；

(2)将渗铬罐密封后放入电炉内并密封炉门；

(3)进行分段加热和保温：升温至200℃，保温时间1小时；升温至400℃，保温时间2小时；升温至450℃，保温时间1小时；升温至600℃，保温时间1小时；升温至800℃，保温时间1小时；

(4)渗铬处理：从800℃升温到900℃-920℃，保温时间11小时；

(5)冷却：切断电源，微开炉门冷到700℃，再全开炉门冷到500℃，将渗铬罐移出炉外，空冷到常温；

(6)打开渗铬罐，倒出罐内混合物，分选出小轴零件，过筛除净渗铬剂；

(7)调质：将小轴零件进行淬火后高温回火；

2、根据权利要求1所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于步骤(7)后还可包括步骤(8)：将调质后的渗铬小轴零件进行滚亮，去除油污和碎屑。

3、根据权利要求1或2所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于渗铬罐的罐底和封顶均有10-15mm厚的渗铬剂。

4、根据权利要求1或2所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于步骤(1)中小轴零件与渗铬剂的重量比例为1∶1.8-1∶3

5、根据权利要求1或2所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于步骤(2)中是用普通的水玻璃来拌和耐火泥，调成半稠状，均匀糊满盖的缝隙来对渗铬罐进行密封。

6、根据权利要求1或2所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于步骤(6)中是用磁铁吸出的方式来分选小轴零件。

7、根据权利要求1所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于步骤(7)淬火温度是880℃，保温时间25分钟；回火温度是150℃，保温时间30分钟。

8、根据权利要求2所述的小轴零件渗铬的简易方法，其特征在于步骤(8)中对渗铬小轴零件滚亮是在一六角转筒中进行翻滚，时间为30分钟。

9、一种用于小轴零件渗铬的渗铬剂，其特征在于它由下列组份按下列重量比配制而成：氧化铝：55％、铬铁粉：42％、氯化铵：3％。