[发明专利]发动机用缸套离子渗氮工艺及非渗氮部位屏蔽专用工装

权利要求书

1.一种发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于，包括：

S01、工件在离子渗氮前进行固溶和时效处理；

S02、对所述工件进行清洗处理；

S03、离子渗氮时对所述工件非渗氮部位采用专用工装进行屏蔽；

S04、将所述工件和所述专用工装装配好，放置入离子氮化炉真空容器内，所述真空容器内为阴极，所述真空容器的容器壁为阳极；关闭离子氮化炉的炉膛并启动真空泵进行真空；

S05、当真空抽至预先设定的数值时充入所需压力的氮氢混合气体；

S06、在所述真空容器的阴、阳极之间加入高电压脉冲直流电源，两极间稀薄气体被电离并产生辉光放电，氢和氮的正离子朝所述真空容器的阳极表面加速，轰击所述工件表面，氮离子从所述真空容器的阴极夺取电子还原为氮原子，所述氮原子与所述工件表面被轰击出的铁原子结合，形成FeN并沉积在工件表面上形成渗氮层。

2.根据权利要求1所述的发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于：

在步骤S01中所述固溶温度为1030℃～1050℃，保温时间1h～2h，且通过油冷或水冷进行冷却；

和/或；

在步骤S01中所述时效的温度为560℃～520℃，保温时间4h～8h。

3.根据权利要求1所述的发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于：

在步骤S02中清洗方式采用超声波，所述超声波的频率为28KHZ～40KHZ，清洗溶液为水剂除油溶液。

4.根据权利要求1所述的发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于：

在步骤S04中所述工件与所述专用工装装配后，关闭炉膛并启动真空泵进行真空，具体的所述炉膛内的温度控制在420℃～490℃，渗氮时间4h～8h，渗氮气压240Pa～280Pa。

5.根据权利要求1所述的发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于：

在步骤S05中真空抽至预先设定的数值为小于10Pa。

6.根据权利要求1-5任一项所述的发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于：

所述渗氮层表面硬度为HV1000～HV1200，渗层深度为0.02mm～0.10mm。

7.根据权利要求1-5任一项所述的发动机用缸套离子渗氮工艺，其特征在于：

在离子渗氮工艺过程中采用热电偶测温系统控制渗氮温度，采用红外测温系统监测所述工件表面温度。

8.一种非渗氮部位屏蔽专用工装，其特征在于，包括：

套筒，所述套筒包括套设在工件外侧的外套筒和设置在工件内侧的内套筒；

所述外套筒包括上套筒和下套筒，所述上套筒和所述下套筒的内壁与所述工件外壁接触；

所述工件的非渗氮部位被所述外套筒和所述内套筒屏蔽。

9.根据权利要求8所述的非渗氮部位屏蔽专用工装，其特征在于：

所述内套筒的外壁与所述工件内壁之间具有间隙，所述间隙大小为0.4mm～0.6mm。

10.根据权利要求8-9任一项所述的非渗氮部位屏蔽专用工装，其特征在于：

还包括一用于支撑所述工件和所述专用工装的底座，所述底座的一端嵌入在所述工件内，另一端外壁与所述外套筒的外壁齐平。