[发明专利]薄钢片类零件热处理方法

说明书

技术领域

本发明属金属热处理工艺领域，特别是涉及一种金属薄片热处理工艺。

背景技术

汽车离合器主要由一些薄钢片类型的零件构成。图1所示的铁垫为其中代表性的零件之一，10号钢经冲压成形后直接进行碳氮共渗，要求有效硬化层深度0.1~0.2mm，表面硬度≥HV600，平面度≤0.4mm。长期以来，工艺上一直都面临一个难题：由于薄片零件极易变形，就不得不增加校平回火工序，这样不仅降低了效率，还导致了最终零件硬度、耐磨性降低(只能达到≥HV500，甚至还低)。现有技术中的热处理方法大致分为两种，一种用井式炉中温共渗、热油淬火->预回火->夹平回火->磷化成型，这种方法应用最多、最久的工艺，成熟稳定，但处理后变形大、硬度低；另一种用多用炉中温共渗、热油淬火->低温回火->用压平机部分回火，这种方法需要依靠高档先进设备产品质量好，但是显然成本高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种薄钢片类零件热处理方法，以解决现有技术中在产品质量要求和成本严重冲突的缺陷。

一种薄钢片类零件热处理方法，包括以下步骤：

1)排气，送入甲醇、氨气排出炉内空气，空气排尽后关闭排气孔；

2)上碳势，均匀加热零件25~35分钟，温度790℃~800℃，用丙酮做为共渗；

3)快速渗碳，共渗温度790℃～800℃，碳势1.8％～1.9％，时间30-45分钟，使用丙酮、甲醇、氨气混合液；

4)均降温，降温时间30分~45分降到温度760℃~770℃，保温1~2分钟同时启动冲淡泵，稳定碳势在1.4％~1.5％；

5)淬火，淬火转移时间≤20秒，淬火油不搅拌，零件入油后静止不动，淬火油温160℃~170℃，分级淬火；

6)除油、低温回火完成热处理工艺。

所述的步骤1中甲醇、氨气含量为，甲醇240滴/小时、氨气200升/小时。

所述的步骤2中丙酮用量为160~200滴/小时。

所述的步骤3中丙酮、甲醇、氨气含量为，丙酮80滴/小时、甲醇200滴/小时、氨气150升/小时。

所述的步骤6中低温回火工艺为温度200~220℃，时间60~90分钟。

有益效果

本发明的热处理方法使用了低温处理工艺，所以对薄片型零件造成的形变小，省略了繁琐的夹平回火工序，加快了生产进度，一炉生产时间比以前减少40分钟，缩短生产周期20％；同时低温工艺降低了耗电量，节约了能源。

改用丙酮、甲醇、氨气的混合液替代原来的煤油为共渗剂，大大减轻煤油在800℃以下易生成大量碳黑的缺点。

得到的成品零件表面硬度高，虽然强度略有降低，但是可塑性好，作弯曲试验时能90°时裂而不断。虽然表层有较多残余奥氏体，含量达30％左右，接近标准的上限级别，残余奥氏体硬度很低，温度升高时易分解可能导致变形，一般都将其列为不良组织，而加以限制，但是当零件工作温度不超过300℃以上时，奥氏体不会产生明显的分解转变，由于表层分布着大量弥散合金化合物，这种在软组织上掺杂硬质点的结构，大大提高了产品的耐磨性，而且奥氏体还具有减少淬火变形的作用。

用本发明的方法特别适用于处理受力不大，要求耐磨，易变形的薄钢片类型的零件，具有很大的推广应用潜力潜力。

附图说明

图1铁垫结构示意图；

图2试验的5种工艺硬度梯度曲线；X轴为深度，Y轴为硬度

1号工艺 2号工艺 3号工艺 4号工艺 ※5号工艺

图3为本发明处理方法得到的产品500X金相图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种薄钢片类零件热处理方法，包括以下步骤：

1)排气，送入甲醇、氨气排出炉内空气，空气排尽后关闭排气孔；

2)上碳势，均匀加热零件25~35分钟，温度790℃~800℃，用丙酮做为共渗，用量为160~200滴/小时；

3)快速渗碳，共渗温度790℃～800℃，碳势1.8％～1.9％，时间30-45分钟，使用丙酮、甲醇、氨气混合液，含量为，丙酮80滴/小时、甲醇200滴/小时、氨气150升/小时；