滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103628021103628021A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310572514.X(22)申请日2013.11.18(71)申请人中船动力有限公司地址212002江苏省镇江市润州区长江路402号(72)发明人朱松东徐飞庄振武连兴旺(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.C23C8/32(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺(57)摘要本发明公开了一种滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺，包括以下步骤：（1）进炉：先将炉温升至575～590℃，此时将零件送进炉中，待炉温自然下降至450～550℃，再升温至575～590℃；（2）排气：当炉温从450～550℃升至575～590℃过程中排气，排气时滴入甲醇，同时通入氨气；（3）共渗：当炉温升至575～590℃后，继续以相同的滴入速度和流量分别滴入甲醇，并通入氨气，炉压保持在1400～1600Pa，保温540～600分钟；（4）出炉：出炉油冷。经本发明处理过的低碳合金钢零件的化合物层深度、渗层总深度和表面硬度均明显优于现有技术处理过的低碳合金钢零件，而化合物层的疏松度并没有变化，从而大大提高了低碳合金钢零件的综合机械性能。CN103628021ACN103628ACN103628021A权利要求书1/1页1.一种滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）进炉：先将炉温升至575～590℃，此时将零件送进炉中，待炉温自然下降至450～550℃，再升温至575～590℃，同时开启氮势仪；（2）排气：当炉温从450～550℃升至575～590℃过程中排气，排气时间不少于45分钟，排气时滴入甲醇，同时通入氨气，甲醇滴入速度为60～90滴/分钟，氨气流量为4.25～4.75m3/h，当废气能点燃时，关闭排气孔，停止排气；（3）共渗：当炉温升至575～590℃后，继续以相同的滴入速度和流量分别滴入甲醇，并通入氨气，同时调整排气孔，使炉压保持在1400～1600Pa，保温540～600分钟；（4）出炉：打开排气孔，使炉压降至常压，出炉油冷。2.如权利要求1所述的滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺，其特征在于：步骤（2）和步骤（3）中氨分解率均为55%～70%。2CN103628021A说明书1/2页滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺技术领域[0001]本发明涉及一种氮碳共渗工艺，尤其是一种可获得厚化合物层的滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺，属于化学热处理技术领域。背景技术[0002]气体氮碳共渗是在钢铁工件表层同时渗入氮和碳，并以渗氮为主的化学热处理工艺，其目的是为了提高钢铁工件的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性等综合力学性能。摇臂轴、摆臂轴等零件是柴油机的重要零部件，在柴油机运行过程中，这些零件承受较大的交变应力，长期工作后磨损比较严重，这就要求这些零件表面硬度高，耐磨性好，耐蚀性好，疲劳强度高，摇臂轴、摆臂轴等均采用低碳合金钢制成，通常采用经井式氮化炉氮碳共渗的方法来提高上述综合机械性能，氮碳共渗后再进行抛光处理。但摇臂轴、摆臂轴等零件经现有氮碳共渗工艺处理后，其表面硬度、化合物层深度、渗层总深度等均难以满足柴油机运行工况的要求。[0003]申请号为201110187040.8的中国发明专利申请公开了一种稀土催渗氮碳共渗工艺，其工艺为配置不同浓度的稀土催渗剂，根据工件技术条件选择合适的工艺参数进行氮碳共渗，其中渗氮剂为氨气，渗碳剂为甲醇或丙酮，氮碳共渗温度为570℃，该发明的工艺使渗层白亮层加厚，渗层深度增加，缩短了工艺时间，提高了工件表面硬度和扩散层硬度，使硬度梯度变得平缓，细化渗层组织，增加氮化物的弥散度，提高了工件的使用性能及使用寿命，但工艺过程复杂，成本高，仍然无法满足摇臂轴、摆臂轴等低碳合金钢零件的使用要求。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种工艺简单、操作方便、成本低、能满足摇臂轴、摆臂轴等低碳合金钢零件使用要求的滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺。[0005]本发明通过以下技术方案予以实现：一种滴注式铁素体气体氮碳共渗工艺，包括以下步骤：（1）进炉：先将炉温升至575～590℃，此时将零件送进炉中，待炉温自然下降至450～550℃，再升温至575～590℃，同时开启氮势仪；（2）排气：当炉温从450～550℃升至575～590℃过程中排气，排气时间不少于45分钟，排气时滴入甲醇，同时通入氨气，甲醇滴入速度为60～90滴/分钟，氨气流量为4.25～4.75m3/h，当废气能点燃时，关闭排气孔，停止排气；（3）共渗：当炉温