縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及表面熱處理工藝，具體說(shuō)是一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝。由以下步驟組成：第一步升溫，將工件置于滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深、升溫溫度、碳勢(shì)；第二步保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫9?12min;第三步強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)，溫度不變進(jìn)行強(qiáng)滲，所述強(qiáng)滲連續(xù)進(jìn)行兩次；第四步降溫，強(qiáng)滲后保持碳勢(shì)不變進(jìn)行降溫；第五步均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行均溫；第六步淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)與強(qiáng)滲碳勢(shì)一致，設(shè)定淬火溫度、淬火油溫、淬火時(shí)間。得到滲碳層厚度為0.1-0.3mm,芯部硬度為26-35HRC的縫紉機(jī)齒輪;工藝時(shí)間優(yōu)化為1.5h左右，縮短熱處理時(shí)間，節(jié)省成本。
【專利說(shuō)明】縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面熱處理工藝，具體說(shuō)是一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 滲碳就是把用低碳鋼或者低碳合金鋼制的工件置于富碳的活性介質(zhì)中，加熱到 850?950°C保溫?cái)?shù)小時(shí)，使?jié)B碳介質(zhì)在工件表面上產(chǎn)生活性碳原子，經(jīng)過(guò)表面吸收和擴(kuò)散 而滲入工件的表層，從而使表層的碳含量達(dá)到0. 8%以上的熱處理工藝。滲碳后再經(jīng)過(guò)淬火 和低溫回火處理，借以提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，同時(shí)又能保持一定的強(qiáng)度 和良好的韌性，使工件獲得優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。
[0003] 滲碳淬火零件的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目有滲碳層深度(金相滲層、有效硬化層)、碳化物級(jí) 另IJ、馬氏體級(jí)別、殘余奧氏體級(jí)別、芯部組織和芯部硬度。其中縫紉機(jī)齒輪20CrMo材質(zhì)要求 滲碳層0. 1-0. 3mm/500HV判定，滲碳層為滲層滲碳，公差為±0. 1mm。而目前設(shè)備滲碳層公 差為±0. 2mm，芯部硬度26-35HRC，采用箱式爐淬火，20CrMo材質(zhì)芯部硬度最低只能達(dá)到35 左右，無(wú)法滿足要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明在通過(guò)調(diào)整熱處理工藝，進(jìn)行兩次強(qiáng)滲，通過(guò)時(shí)間控制產(chǎn)品性能，同時(shí)在淬 火階段保持與強(qiáng)滲階段相同碳勢(shì)，得到滲碳層厚度為〇. 1-0. 3_，芯部硬度為26-35HRC的 縫紉機(jī)齒輪。
[0005] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，由以下步驟組 成： 第一步，升溫，將工件置于790°C?810°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 19? 0.21謹(jǐn)，升溫溫度為8701：?8901：，碳勢(shì)為0.20%; 第二步，保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫9?12min，碳勢(shì)為0. 20% ; 第三步，強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)為〇. 58?0. 62%，溫度不變，進(jìn)行強(qiáng) 滲，所述強(qiáng)滲連續(xù)進(jìn)行兩次，每次持續(xù)28?32 min ; 第四步，降溫，強(qiáng)滲后保持碳勢(shì)不變進(jìn)行降溫，降溫至760°C?800°C ; 第五步，均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行9?12min的均溫； 第六步，淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)與強(qiáng)滲碳勢(shì)一致，設(shè)定淬火溫度為760°C?800°C，淬火油 溫為125°C?135°C，淬火時(shí)間為9?12min。
[0006] 所述第一步升溫步驟進(jìn)一步優(yōu)選為將工件置于800°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層 深為0· 20mm，升溫至880°C。
[0007] 所述第二步保溫步驟進(jìn)一步優(yōu)選為保溫時(shí)間為IOmin。
[0008] 所述第三步強(qiáng)滲步驟進(jìn)一步優(yōu)選為設(shè)定碳勢(shì)為0. 6%，每次持續(xù)時(shí)間為30min。
[0009] 所述第四步降溫步驟進(jìn)一步優(yōu)選為設(shè)定降溫溫度為780°C。
[0010] 所述第五步均溫步驟進(jìn)一步優(yōu)選為保持時(shí)間為lOmin。
[0011] 所述第六步淬火步驟進(jìn)一步優(yōu)選為，設(shè)定碳勢(shì)為〇. 6%，淬火溫度為780°C，淬火油 溫為130°C，淬火時(shí)間為lOmin。
[0012] 所述縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝進(jìn)一步優(yōu)選為碳勢(shì)比率為0. 20%C。
[0013] 所述縫紉機(jī)齒輪的材料進(jìn)一步優(yōu)選為20CrMo材質(zhì)。
[0014] 經(jīng)該工藝合成的縫紉機(jī)齒輪所形成的滲碳層厚度為0. 1-0. 3mm，芯部硬度為 26-35HRC。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：1、通過(guò)工藝優(yōu)化得到滲碳層厚度為0· 1-0. 3mm，芯部硬度 為26-35HRC的縫紉機(jī)齒輪，滿足應(yīng)用需求；2、工藝時(shí)間優(yōu)化為I. 5h左右，縮短熱處理時(shí)間， 節(jié)省成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1是本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例1的顯微鏡組織圖； 圖2是本發(fā)明對(duì)比實(shí)施例2的顯微鏡組織圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中 的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本 發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在 沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019] 對(duì)比實(shí)施例1 : 一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，由以下步驟組成： 第一步，升溫，將工件置于800°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 30mm，升溫溫度為 880°C，碳勢(shì)為 0· 20% ; 第二步，保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫20min，碳勢(shì)為0. 20% ; 第三步，強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)為〇. 50%，溫度不變，進(jìn)行強(qiáng)滲，持續(xù) 67 min ； 第四步，降溫，設(shè)定碳勢(shì)為0. 38%，降溫至770°C ; 第五步，均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行IOmin的均溫； 第六步，淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)為0. 50%，設(shè)定淬火溫度為770°C，淬火油溫為IKTC，淬火 時(shí)間為15min。
[0020] 由圖1可以看出，采用此工藝條件得到的縫紉機(jī)齒輪表層有網(wǎng)狀碳化物析出，且 經(jīng)測(cè)定滲碳層厚度為〇. 〇8_，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)下限，不能滿足需求。
[0021] 對(duì)比實(shí)施例2: 一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，由以下步驟組成： 第一步，升溫，將工件置于800°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 22mm，升溫溫度為 850°C，碳勢(shì)為 0· 20% ; 第二步，保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫20min，碳勢(shì)為0. 20% ; 第三步，強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)為〇. 38%，溫度不變，進(jìn)行強(qiáng)滲，持續(xù) 30min ； 第四步，降溫，設(shè)定碳勢(shì)為0. 38%，降溫至760°C ; 第五步，均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行20min的均溫； 第六步，淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)為0. 38%，設(shè)定淬火溫度為760°C，淬火油溫為130°C，淬火 時(shí)間為15min。
[0022] 由圖2可以看出，采用此工藝條件得到的縫紉機(jī)齒輪表層出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，且經(jīng)測(cè) 定滲碳層厚度為0. 09mm，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)下限，不能滿足需求。
[0023] 實(shí)施例1 : 一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，由以下步驟組成： 第一步，升溫，將工件置于800°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 20mm，升溫溫度為 880°C，碳勢(shì)為 0· 20% ; 第二步，保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫lOmin，碳勢(shì)為0. 20% ; 第三步，強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)為〇. 60%，溫度不變，進(jìn)行強(qiáng)滲，所述 強(qiáng)滲連續(xù)進(jìn)行兩次，每次持續(xù)30min ; 第四步，降溫，強(qiáng)滲后保持碳勢(shì)不變進(jìn)行降溫，降溫至780°C ; 第五步，均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行IOmin的均溫； 第六步，淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)與強(qiáng)滲碳勢(shì)一致，設(shè)定淬火溫度為780°C，淬火油溫為 130°C，淬火時(shí)間為lOmin。
[0024] 經(jīng)測(cè)試，得到的縫紉機(jī)齒輪產(chǎn)品滲碳層厚度、芯部硬度、組織狀態(tài)均滿足要求。
[0025] 實(shí)施例2 : 一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，由以下步驟組成： 第一步，升溫，將工件置于790°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 21mm，升溫溫度為 870°C，碳勢(shì)為 0· 20% ; 第二步，保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫12min，碳勢(shì)為0. 20% ; 第三步，強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)為〇. 58%，溫度不變，進(jìn)行強(qiáng)滲，所述 強(qiáng)滲連續(xù)進(jìn)行兩次，每次持續(xù)32min ; 第四步，降溫，強(qiáng)滲后保持碳勢(shì)不變進(jìn)行降溫，降溫至770°C ; 第五步，均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行9min的均溫； 第六步，淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)與強(qiáng)滲碳勢(shì)一致，設(shè)定淬火溫度為770°C，淬火油溫為 125°C，淬火時(shí)間為12min。
[0026] 經(jīng)測(cè)試，得到的縫紉機(jī)齒輪產(chǎn)品滲碳層厚度、芯部硬度、組織狀態(tài)均滿足要求。
[0027] 以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能 限定本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于由以下步驟組成： 第一步，升溫，將工件置于790°C?810°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 19? 0· 21_，升溫溫度為870°C?890°C，碳勢(shì)為0· 20% ; 第二步，保溫，升溫至設(shè)定溫度后保溫9?12min，碳勢(shì)為0. 20% ; 第三步，強(qiáng)滲，保溫后打開(kāi)滲碳介質(zhì)通道，調(diào)整碳勢(shì)為〇. 58?0. 62%，溫度不變，進(jìn)行強(qiáng) 滲，所述強(qiáng)滲連續(xù)進(jìn)行兩次，每次持續(xù)28?32min ; 第四步，降溫，強(qiáng)滲后保持碳勢(shì)不變進(jìn)行降溫，降溫至760°C?800°C ; 第五步，均溫，降溫后繼續(xù)保持碳勢(shì)不變，在降溫設(shè)定溫度下進(jìn)行9?12min的均溫； 第六步，淬火，調(diào)整淬火碳勢(shì)與強(qiáng)滲碳勢(shì)一致，設(shè)定淬火溫度為760°C?800°C，淬火油 溫為125°C?135°C，淬火時(shí)間為9?12min。
2. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述第一步升溫步 驟中將工件置于800°C的滲碳介質(zhì)中，設(shè)定滲碳層深為0. 20mm，升溫至880°C。
3. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述第二步保溫步 驟中保溫時(shí)間為lOmin。
4. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述第三步強(qiáng)滲步 驟中設(shè)定碳勢(shì)為〇. 6%，每次持續(xù)時(shí)間為30min。
5. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述第四步降溫步 驟中設(shè)定降溫溫度為780°C。
6. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述第五步均溫步 驟中保持時(shí)間為l〇min。
7. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述第六步淬火步 驟中，設(shè)定碳勢(shì)為〇. 6%，淬火溫度為780°C，淬火油溫為130°C，淬火時(shí)間為lOmin。
8. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述縫紉機(jī)齒輪滲 碳層控制工藝的碳勢(shì)比率為0. 20%C。
9. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于：所述縫紉機(jī)齒輪的 材料為20CrMo材質(zhì)。
10. 如權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)齒輪滲碳層控制工藝，其特征在于： 經(jīng)該工藝合成的縫紉機(jī)齒輪所形成的滲碳層厚度為〇. 1-0. 3mm，芯部硬度為 26-35HRC。
【文檔編號(hào)】C23C8/46GK104213070SQ201410369165
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】王將 申請(qǐng)人:珠海市鈞興機(jī)電有限公司