[发明专利]一种拉杆耐磨层的离子氮化加工方法

说明书

一种拉杆耐磨层的离子氮化加工方法，先将拉杆置于氮化炉中，通入氮气和氢气，温度430～570℃，氢气体积20～90％，氮气体积20～90％，炉内压力400～500Pa，氮化反应15～17小时；再通入丙烷，丙烷的流量50～200ml/min，并继续通入氮气和氢气，使氮气和氢气在氮化炉体积比保持不变，保持炉内温度与压力不变，保持3～8小时；中断输入氮气与丙烷，通入氧气，氢气，氢气体积85～95％，氧气体积8～12％，温度520～550℃，氧化时间50～70分钟；将拉杆冷却后取出，上述的百分比均为体积百分比。其优点在于：无需使用铬金属，绿色环保，耐磨层抗疲劳强度高、耐腐蚀性能好、表面光滑、坚固耐用。

技术领域

本发明涉及一种拉杆制作技术领域，尤其指一种一种拉杆耐磨层的离子氮化加工方法。

背景技术

现有一种申请号为CN201510102630.4名称为《一种提高氮碳共渗强化层表面致密性的复合热处理工艺》的中国发明专利公开了一种提高氮碳共渗强化层表面致密性的复合热处理工艺，该工艺步骤主要包括580℃±10℃、0.5～1.5h，且实验氮化势值为0.40～0.80atm^-1/2的短时低氮势氮碳共渗及680℃±10℃的奥氏体化处理的复合工艺和180℃±10℃的等温时效处理。该发明的热处理工艺操作简便，易于实现，有效抑制了奥氏体化处理期间的脱氮行为，解决了氮碳共渗强化层因孔洞而疏松的问题，并获得了完全致密的表面强化层。通过该发明的热处理工艺处理后的钢材料工件的表面硬度、韧性、光洁度和耐磨性均获得进一步提高。然而，该工艺用氮量不易控制，操作不方便，因此该工艺还需进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种无需使用铬金属，绿色环保，能制成抗疲劳强度高、耐腐蚀性能好、表面光滑、坚固耐用的拉杆耐磨层的环保加工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本拉杆耐磨层的离子氮化加工方法，其特征在于：包括以下步骤，

一、拉杆氮化，将拉杆置于氮化炉中，升温氮化炉同时向氮化炉中通入氮气和氢气，保持氮化炉的温度为430～570℃，氢气的体积在氮化炉中保持为20～90％，氮气的体积在氮化炉中保持为20～90％，保持氮化炉内压力为400～500Pa，使拉杆在氮化炉中氮化反应至15～17小时；

二、氮碳共渗，拉杆在氮化炉中反应至15～17小时后，向氮化炉中通入丙烷，丙烷的流量为50～200ml/min，并继续向氮化炉中通入氮气和氢气，使氮气和氢气在氮化炉体积比保持不变，同时保持炉内温度与压力不变，使拉杆在氮化炉中保持时间至3～8小时；

三、拉杆氧化，拉杆在氮化炉中反应至3～8小时后，中断向氮化炉中输入氮气与丙烷，同时向氮化炉中通入氧气，并继续向氮化炉中输入氢气，使氮化炉中的氢气体积保持为85～95％，氧气的体积保持为8～12％，保持氮化炉温度为520～550℃，使拉杆在氮化炉中氧化时间至50～70分钟；

四、拉杆冷却，将已氧化的拉杆冷却后取出，即完成拉杆表面耐磨层的离子氮化加工，上述的百分比均为体积百分比。

作为改进，步骤一中，拉杆可优选置于氮化炉中的阴极盘上通电加热而进行离子氮化。

作为改进，步骤一中，氢气与氮气的流量可优选分别通过各自管道上的阀门进行实时调节，保持氮化炉内的氢气与氮气的反应比为3:1。

作为改进，步骤一中，炉内温度可优选为480～500℃,氮气的流量可优选控制为60～80L/min。

作为改进，步骤一的反应时间可优选为16小时。

作为改进，步骤三的持续时间可优选为60min。

作为改进，拉杆冷却可优选是指拉杆在断电断气后的氮化炉中自然冷却至室温。