[发明专利]一种摇臂的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于通用机械用的摇臂热处理工艺，尤其涉及一种汽缸直径为Φ 100mm以内的通用汽油机的摇臂热处理工艺。

背景技术

针对目前热处理工序中普遍存在的，对形状复杂、应力集中点多、使用频 繁的金属零件热处理达不到使用要求，并且经常产生有变形应力等问题。如摇 臂采用的热处理工艺包括将原材料为08钢板冲压成型，渗碳、淬火、低温回 火、抛光。这种热处理工艺对渗碳炉的技术要求很高，均需采用可控气氛热处 理渗碳炉或微机控制炉内碳势的渗碳炉；同时，摇钢件的渗碳层深度和均匀性 要求极其严格，其渗碳层深度为0.3～0.5srnm，当渗碳层达到要求的上限时， 则使摇臂在拉伸处造成渗穿(一般摇臂原材料厚度为1.5～2.0mm，经拉伸成型 后将减薄0.6snun)。淬火后该处脆性极大，在使用中此处常发生断裂，如渗碳 层未达到要求，摇臂耐磨性差，造成早期失效，一但出现上述缺陷，只有整炉 报废。经统计，其产品合格率为80％。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种质量稳定、防止摇 臂脆性断裂，降低对渗碳设备的要求，产品合格率达到100％的摇臂热处理工 艺。本发明的技术方案包括将板材冲压成型、渗碳、淬火、高温回火、喷丸、 氮化处理之后置于普通气体渗碳炉内，加热到860～920℃后滴入煤油，使炉内 碳势为0.8～1.1％，炉内压力为15～20mm水柱，保温60-150分钟，使其渗 碳层深度为0.3～0.7mm，直接出炉淬火2.5～7％的氢氧化钠水溶液中冷却， 随后将工件放入480～600℃的进行回火，保温40～80分钟，使工件表面硬度 HRC20～33，之后清洗，放入预热炉内预热到250～320℃，保温5～10分钟， 将摇臂用放入氰根含量为32～38％，温度为540～570℃的盐浴内处理100～ 120分钟，出炉水冷、清洗，得到氮化层深度0.008-0.020surn，硬度 HV430-650，总氮化层深度0.2～0.4snun。

本发明所用氮化盐为市场有售的工业用氮化盐。

本工艺与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.防止了工件脆性断裂现象：用本发明处理后的工件，经破坏性试验，摇臂 被敲弯45°而不发生断裂。因其心部得到的是综合机械性能很好的索氏体组 织，其硬度梯度变化大、表层硬、心部软、无脆性。表层与心部变化不大，有 很大脆性。众所周知，马氏体组织是一种脆性极大的组织，因而容易在使用 中发生脆性断裂。用本工艺处理的摇臂。

2、降低对渗碳设备的要求：由于工件渗碳层深度的公差范围扩大到0.4snun， 对普通渗碳炉的密封性、炉内碳势、炉温均匀性，保温时间等均要求不高，节 约了对渗碳设备的投资。而现有工件渗碳层深度的公差范围为0.3μm，公差范 围小，对渗碳炉的密封性、炉内碳势、炉温均匀性、保温时间等均要求甚严难 以操作，易造成整炉被处理的工件报废。

3、产品合格率达到100％。用本工艺处理工件，其氮化后的表层为E相氮化 物层，具有极高的耐磨性，只要控制氮化温度和氮化时间，确保氮化层的组织 及深度，就能保证工件被处理后的合格率达到100％。更重要的一点是能保证摇 臂在使用中有100％的安全性和可靠性。

具体实施方式

一种质量稳定、防止摇臂脆性断裂，降低对渗碳设备的要求，产品合 格率达到100％的摇臂热处理工艺。本发明的技术方案包括将板材冲压成型、 渗碳、淬火、高温回火、喷丸、氮化处理之后置于普通气体渗碳炉内，加热到 860～920℃后滴入煤油，使炉内碳势为0.8～1.1％，炉内压力为15～20mm水 柱，保温60-150分钟，使其渗碳层深度为0.3～0.7mm，直接出炉淬火2.5～ 7％的氢氧化钠水溶液中冷却，随后将工件放入480～600℃的进行回火，保温 40～80分钟，使工件表面硬度HRC20～33，之后清洗，放入预热炉内预热 到250～320℃，保温5～10分钟，将摇臂用放入氰根含量为32～38％，温度 为540～570℃的盐浴内处理100～120分钟，出炉水冷、清洗，得到氮化层 深度0.008-0.020surn，硬度HV430-650，总氮化层深度0.2～0.4snun。

本发明所用氮化盐为市场有售的工业用氮化盐。