[发明专利]微变形大型薄壁件的离子渗氮方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子渗氮热处理工艺，尤其是涉及一种微变形大型薄壁件的离子渗氮工艺。

背景技术

为了提高工件的表面硬度和表面性能，对畸变要求高的工件可采用表面渗氮的方法。由于等离子体技术对材料表面改性的显著优越，易于控制和对环境友好等特点，所以，等离子体技术已愈益得到广泛应用。由于离子渗氮法利用辉光放电直接对工件进行加热，工件加热时可以获得均匀的温度分布，此外，由于辉光放电时有阴极溅射作用，可使工件尺寸减小，这可抵消由于渗氮引起的体积胀大，故渗氮后要求畸变小的工件通常采用离子渗氮。但是目前，针对尺寸大且截面厚薄不均匀，形状复杂的加热板零件，采用常规的离子渗氮工艺难以达到技术要求，尤其是畸变指标，不能满足实践的需要，必须开发新的微变形大型薄壁件离子渗氮工艺。

发明内容

本发明的目的就是为了改善现有技术存在的不足，开发一种微变形大型薄壁件的离子渗氮方法。利用本发明方法处理后的加热板表面硬度介于62-70HRC之间，硬化层深度大

于0.40mm，平面最大变形＜0.15mm，无需后续机械加工，完全满足了设计要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，

本发明涉及的微变形大型薄壁件的离子渗氮方法包括如下步骤：坯料，正火，高温回火；切削，钻孔，初磨；稳定化处理；精磨；离子渗氮，所述离子渗氮采用阶梯升温处理，缓慢加热工件。

优选地，所述稳定化处是在580℃下进行的。

优选地，所述加热采用脉冲电源加热设备进行加热。

本发明具有如下的有益效果：本发明采用脉冲电源加热设备，提高了自动化控制程度，处理后的加热板表面硬度介于62-70HRC之间，硬化层深度大于0.40mm，平面最大变形＜0.15mm，无需后续机械加工，完全满足了设计要求。

附图说明

图1为加热板离子渗氮工艺曲线；

图2为加热板离子渗氮硬度梯度曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。下列实施例中未注明具体条件的操作步骤，通常按照常规工艺流程进行操作。

实施例

本实施例涉及一种微变形大型薄壁件的离子渗氮方法，包括如下步骤：

步骤一，坯料，正火，高温回火；

步骤二，切削，钻孔，初磨；

步骤三，580℃下进稳定化处理；精磨；

步骤四，离子渗氮，所述离子渗氮采用阶梯升温处理，采用脉冲电源加热设备缓慢加热工件；同时在临近保温温度和保温阶段经常熄灭辉光目测温度和温度均匀性，通过仔细调节气压，改善调整工件温度均匀性。

取本实施例制备的加热板进行质量检测，测试性能如表1所示。

表1

质量项目技术条件检测结果表面硬度/HRC62-70756 HV(相当于62.5 HRC)硬化层深度/mm＞0.400.48

由表1可以看出，实施例中处理过的加热板表面硬度介于62-70HRC之间，硬化层深度大于0.40mm，平面最大变形小于0.15mm，无需后续机械加工，完全达到技术要求。

 综上所述，本发明采用脉冲电源加热设备，提高了自动化控制程度，处理后的加热板表面硬度介于62-70HRC之间，硬化层深度大于0.40mm，平面最大变形＜0.15mm，无需后续机械加工，完全满足了设计要求。