[发明专利]一种GCr15活塞热处理工艺

说明书

本发明涉及一种GCr15活塞热处理工艺，该工艺包括1)加热、保温、2)空中预冷、3)盐水冷却、4)油冷、5)回火。本发明具有步骤安排合理、参数选取适当和方便生产制造等优点，由过去的单一油冷却改为盐水和油双液冷却，通过工艺改进之后的GCr15活塞表面硬度达到HRC58～61，符合了活塞技术要求，产品的故障率大大降低，安全可靠，并提高了企业GCr15活塞的生产产量，增加了经济效益。

技术领域

本发明涉及活塞加工技术领域，具体的说是一种GCr15活塞热处理工艺。

背景技术

GCr15是一种最常用的高铬轴承钢，具有高的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度。耐磨性优于GCr9，接触疲劳强度高，有良好的尺寸稳定性和抗蚀性，冷变形塑性中等，切削性一般，焊接性差，对白点形成敏感，有第一类回火脆性。可用作承受大负荷，要求高耐磨性、高弹性极限、高接触疲劳强度的其他机械零件及各种精密量具冷冲模等，如机床的滚珠丝杆，涡轮喷气发动机喷嘴的喷口、柱塞、活门、衬套等。

GCr15制造的活塞热处理技术要求：HRC58～62，对于这样的工件，通常采用热处理工艺是：加热、保温和油冷，处理后的活塞硬度仅为HRC45～50，同时淬硬层浅，低于活塞技术要求，根本不能使用，并影响到活塞的使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种步骤安排合理的、参数选取适当的、方便生产制造的，能提高活塞表面淬火硬度和降低产品故障率的活塞热处理工艺。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种GCr15活塞热处理工艺，该工艺包括以下工艺步骤：

1)加热、保温：将活塞放入加热炉内加热至指定温度后，进行保温处理，使活塞整体温度达到预定值，为后序处理做好准备；

2)空中预冷：利用起吊装置将经过步骤1)处理后的活塞吊出，悬置与空中，进行空冷处理，冷却时间为T1；

3)盐水冷却：利用起吊装置将经过步骤2)处理后的活塞置入盐水中，进行盐水冷却，冷却时间为T2；

4)油冷：利用起吊装置将经过步骤3)处理后的活塞置入油中进行冷却，冷却时间为T3；

5)回火：将经过步骤4)处理后的活塞直接进行回火处理。

由过去的单一油冷却改为盐水和油双液冷却，但对于GCr15来说，由于是高碳和高合金材料，淬透性又不太好，水冷极易开裂，因此，在水中冷却时间是关键问题，要保证高的硬度(HRC58-62)的同时又不能开裂，根据多次试验，优选的将所述步骤2)中的冷却时间T1控制在120s～240s，所述步骤3)中的冷却时间T2控制在300s～420s，所述步骤4)中的冷却时间T3控制在1800s～6000s。

本发明的有益效果是：本发明具有步骤安排合理、参数选取适当和方便生产制造等优点，由过去的单一油冷却改为盐水和油双液冷却，通过工艺改进之后的GCr15活塞表面硬度达到HRC58～61，符合了活塞技术要求，产品的故障率大大降低，安全可靠，并提高了企业GCr15活塞的生产产量，增加了经济效益。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

一种GCr15活塞热处理工艺，该工艺包括以下工艺步骤：

1)加热、保温：将活塞放入加热炉内加热至指定温度后，进行保温处理，使活塞整体温度达到预定值，为后序处理做好准备；

2)空中预冷：利用起吊装置将经过步骤1)处理后的活塞吊出，悬置与空中，进行空冷处理，冷却时间为T1；

3)盐水冷却：利用起吊装置将经过步骤2)处理后的活塞置入盐水中，进行盐水冷却，冷却时间为T2；