[发明专利]一种船用曲轴的离子氮化工艺

权利要求书

1.一种船用曲轴的离子氮化工艺，其特征在于，包括以下步 骤：

(1)用有机溶剂对曲轴铸件进行清洗，去除表面的油污和杂 质，干燥后，对曲轴铸件表面加以磷酸锰皮膜处理；

(2)将步骤(1)中处理后的曲轴组件放置在曲轴专用氮化 炉中，在阴极底盘上沿圆周按内、中、外三层均匀摆放40根曲轴； 氮化炉的阴阳极分别挂放混合稀土合金；

(3)除去炉中空气，往氮化炉内通入无水氨气，然后通过辉 光放电清理曲轴表面残留的污物，当炉中氨气含量达到90％以上 时，再加热进行保温氮化处理；

(4)将氮化炉升温，分两阶段保温氮化：

a.第一次升温保温稳定化阶段：点弧升温，控制升温速度v 为2.5℃/min，炉内压力为50-130MPa，当氮化炉内的温度达到 300℃时控制氨气的流量为0.35l/min，继续升温至450℃并在此 温度下保温1.5h；

b.第二次升温氮化阶段：继续升温，逐渐加大氨气的通气速 度至0.6-0.7l/min，控制升温速度v为1.5℃/min，当温度升 至400-480℃时，往氮化炉内通入氨气、二氧化碳的混合气体， 氨气和二氧化碳的体积比为8:1，氨气的通气速度为0.72-0.8 l/min，二氧化碳的通气速度为0.09-0.1l/min；继续升温，控 制升温速度为1℃/min，当温度升至525-535℃后，调节氨气的 通气速度为1.0-1.1l/min，二氧化碳的通气速度为0.1-0.11 l/min，保温3h，保温气压为660-680MPa，然后停止加热，自然 冷却至180-200℃，充气开炉。

2.根据权利要求1所述的一种船用曲轴的离子氮化工艺，其 特征在于，所述磷酸锰皮膜处理如下：采用浸渍法在曲轴铸件表 面涂覆一层厚度为5-15μm的磷酸锰皮膜，然后涂覆一层石墨。

3.根据权利要求1所述的一种船用曲轴的离子氮化工艺，其 特征在于所述步骤(2)中稀土合金的百分含量组成为：La42-45％， Ce50-53％，其与为Al、Cr和Mo。

4.根据权利要求3所述的一种船用曲轴的离子氮化工艺，其 特征在于：稀土合金的百分含量组成为：La43％，Ce52％，Al2.4％， Cr1.6％和Mo1％。

5.根据权利要求1所述的一种船用曲轴的离子氮化工艺，其 特征在于，所述离子氮化工艺还包括对曲轴铸件的负压清洗操作， 所述负压清洗操作步骤如下：将曲轴铸件浸泡在汽油里4-6min， 使曲轴铸件表面油污杂质溶于汽油中，然后依次用毛刷、干布和 压缩空气对铸件表面进行清洁处理，最后将曲轴铸件置于氮化炉 内，利用氮化炉内的余温加热，将氮化炉抽真空至0.15MPa，在 炉中放置4-6h后通入空气，开炉取件，再次用干布揩干表面的油 污即可。