[发明专利]一种气缸套表面软氮化处理方法

说明书

本发明提供一种气缸套表面软氮化处理方法，包括以下步骤：(1)清洗，除去气缸套表面油污或锈迹；(2)预热，将气缸套放入预热炉内，预热温度360～400℃，预热至工件的预热颜色达到蓝紫色或草黄色时，再保温2小时；(3)熔盐，将氮化盐熔化，熔化温度为520℃，熔盐质量浓度为35％～37％；(4)软氮化处理，将盐浴氮化炉升温至550～570℃后，将气缸套吊装入盐浴氮化炉内，保温4小时；(5)氧化处理，将盐浴氧化炉升温至220℃～280℃后，将氮化后的气缸套抛光后吊装入盐浴氧化炉中，浸入15～30分钟。本发明提供一种气缸套表面软氮化处理工艺，经处理的气缸套表面具有良好的硬度和防腐蚀性，完全符合国家对铁道机车的柴油机气缸套表面的技术要求。

技术领域

本发明涉及一种气缸套表面软氮化处理方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

柴油机是内燃机车的心脏。由于铁路内燃机车的运行时间长，运行环境复杂，因而对柴油机的性能要求很高。柴油机气缸套由于长期处于高温、高摩擦、高腐蚀性环境，对其表面硬度和抗腐蚀性要求较高，国家也针对铁道机车的工况制定了严格的标准。

为提高柴油机气缸套的表面硬度和抗腐蚀性，现有技术通常采用渗氮或碳氮共渗的处理方法。渗氮也称软氮化处理，金属表面经软氮化处理后，形成化合层和扩散层，化合层又包括绒毛层和白亮层，能一定程度地提高气缸套的耐磨和抗腐蚀性能，因而，如何利用软氮化处理方法提高气缸套的耐磨性能和抗腐蚀性能也是困扰目前学者的主要技术难题。

发明内容

为解决现有技术气缸套表面软氮化处理存在的硬度机抗腐蚀性能不足的缺陷，本发明提供一种气缸套表面软氮化处理工艺，经处理的气缸套表面具有良好的硬度和防腐蚀性，完全符合国家对铁道机车的柴油机气缸套表面的技术要求。

本发明为实现技术目的采用的技术方案是：一种气缸套表面软氮化处理方法，包括以下步骤：

(1)清洗，除去气缸套表面油污或锈迹；

(2)预热，将气缸套放入预热炉内，预热温度360～400℃，预热至工件的预热颜色达到蓝紫色或草黄色时，再保温2小时；

(3)熔盐，将氮化盐熔化，熔化温度为520℃，熔盐质量浓度为35％～37％；

(4)软氮化处理，将盐浴氮化炉升温至550～570℃后，将气缸套吊装入盐浴氮化炉内，保温4小时；

(5)氧化处理，将盐浴氧化炉升温至220℃～280℃后，将氮化后的气缸套抛光后吊装入盐浴氧化炉中，浸入15～30分钟。

作为本发明的进一步设置，步骤(3)中氮化盐包括以下组分及含量：20～35份氰酸钠、30～40份氰酸钾、5～10份硫酸铵、3～5份氯化钠、5～10份碳酸钠、3～5份硅镁土、1～3份硅藻土。

作为本发明的进一步设置，步骤(5)中盐浴氧化炉中的氧化盐包括以下组分及含量：30～40份氢氧化钠、10～20份锰酸钾、5～10份白云石、3～5份碳酸锂、3～5份氧氯化锆。

作为本发明的进一步设置，步骤(5)之后还包括步骤(6)：氮化盐维护，根据工作量对氮化盐浴炉底部进行捞渣处理，对盐浴表面漂浮的盐渣捞出，保持氮化盐的清洁。

作为本发明的进一步设置，步骤(6)之后还包括步骤(7)：后处理操作，将经过氧化盐浴的气缸套用清水进行去盐清洗，然后干燥，最后将气缸套浸油保养。

与现有技术相对，本发明的优点在于：

1、钢材在氮化后不进行氧化，钢材料表面主要成分为三氧化二铁，三氧化二铁疏松多孔与基体的结合力差，容易加速气缸套的腐蚀，因此，抗腐蚀性能不好，本发明在渗氮工艺之后还增加了氧化工艺，使得气缸套表面形成的白亮层外还形成一层致密的氧化层，能有效隔绝空气，提高气缸套的抗腐蚀性能和耐磨性能。