本發(fā)明涉及材料熱處理技術(shù)，具體涉及一種氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
隨著汽車及家電產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，沖壓模具及大型塑膠模具對(duì)氮?dú)鈴椈傻膽?yīng)用趨廣泛，并對(duì)氮?dú)鈴椈傻姆€(wěn)定性及使用壽命的要求越來越高，從而對(duì)氮?dú)鈴椈傻墓ぷ鞑课恢麠U(活塞桿)的耐磨性及光潔度提出了更高的要求。
目前氮?dú)鈴椈梢话悴捎幂S承鋼(如gcr15、42crmo)+表面處理(氣體氮化或pvd)的工藝。氣體氮化因易產(chǎn)生氮?dú)獍讓佣l(fā)生表面剝落從而損傷密封件影響使用壽命。pvd處理雖然表面硬度高提升了耐磨性，但因基體與表面硬度差距過大而易發(fā)生附著不牢固起泡、剝落等級(jí)現(xiàn)象，從而損傷密封件影響使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的熱處理工藝，這種工藝可以提升滲氮效果，保證了產(chǎn)品氮層的穩(wěn)定性及工件表面的耐磨性及抗腐蝕性；可提高氮?dú)鈴椈傻闹麠U的使命,從而解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的熱處理工藝，包括如下步驟：
a1、選擇38crmoal(gb/t3077-1999)高級(jí)滲氮鋼為氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的基材；
a2、先用清洗液清洗需氮化的工件，保證表面無鐵屑、無油污、油漆等其它異物；
a3、然后在進(jìn)行烘干或晾干，裝爐前應(yīng)用棉布擦拭工件表面；
a4、將工件均勻擺放在輝光離子氮化系統(tǒng)中的陰極盤上，堆放可以層層碼放，同層工件間隔距離保證大于15mm，同爐工件大小盡可能相同，如果大小不同需混裝時(shí)，可延長升溫時(shí)間，使工件間得到充分的熱交換平衡；
a5、對(duì)輝光離子氮化系統(tǒng)進(jìn)行下列工藝參數(shù)設(shè)置：
1)打弧參數(shù)設(shè)置：將打弧過程分為三段，第一段采用15％，第二段采用20％，第三段采用25％；
2)電壓參數(shù)設(shè)置：第一段采用650v左右，第二段、三段采用范圍為650-850v之間；
3)設(shè)置到達(dá)溫度：第一段為60℃左右，第二、三段通常在80-120℃；
4)升壓保溫參數(shù)設(shè)定：包括到達(dá)溫度、升溫斜率、電壓、保溫時(shí)間,第一段通常選擇650v，達(dá)到溫度選擇高于打弧第三階段20℃左右，升溫速率選擇2℃/分鐘，第二階段進(jìn)入快速升溫時(shí)段，達(dá)到溫度一般選擇300℃，升溫速率可選擇3-4℃/分鐘，電壓選擇650-750v，保溫時(shí)間通常設(shè)為0，第三階段進(jìn)入慢速升溫時(shí)段，通常爐內(nèi)溫度為500-560℃，升溫斜率可選擇1-2℃/分鐘；
5)升壓保壓參數(shù)設(shè)定:包括加壓溫度、升壓斜率、到達(dá)壓力，第一階段選擇加壓溫度高于打弧第三階段的到達(dá)溫度3-5℃，到達(dá)壓力高于爐內(nèi)的實(shí)際壓力10pa，升壓率選擇2-3pa；
a6、開爐：當(dāng)爐內(nèi)壓力到達(dá)打弧開始?xì)鈮褐禃r(shí)，系統(tǒng)按照已設(shè)定的程序自動(dòng)工作，執(zhí)行完程序后，自動(dòng)切斷電源，等離子體滲透結(jié)束；
a7、出爐：當(dāng)爐溫低于150℃時(shí)拔掉放氣閥，使?fàn)t內(nèi)壓力降至大氣壓，取出工件。
在上述氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的熱處理工藝中，所述輝光離子氮化系統(tǒng)由真空系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、主電源、控制系統(tǒng)、控制儀表組成。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：38crmoal(gb/t3077-1999)是高級(jí)滲氮鋼，具有很高的滲氮性能和力學(xué)性能及良好的耐熱性和耐蝕性。經(jīng)滲氮處理后，能得到高的表面強(qiáng)度、高的疲勞強(qiáng)度及良好抗過熱性，并能提升抗腐蝕性。輝光離子氮化又稱等離子滲氮利用輝光放電原理進(jìn)行的。是在充以含氮?dú)怏w的低真空爐內(nèi)把金屬工件作為陰極，爐體為陽極。通電后介質(zhì)中的氮?dú)湓釉诟邏褐绷麟妶鱿卤浑婋x，在陰陽極之間形成等離子區(qū)，在等離子區(qū)強(qiáng)電場作用下，氮和氫的正離子以高速轟擊工件表面。離子的高動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱工件到所需溫度。由于離子的轟擊，工件表面產(chǎn)生原子濺射，因而得到凈化；同時(shí)由于吸附和擴(kuò)散作用氮遂入工件表面形成滲氮層。采用38crmoal(gb/t3077-1999)提升了滲氮效果，保證了產(chǎn)品氮層的穩(wěn)定性及工件表面的耐磨性及抗腐蝕性。等離子滲氮相比氣體氮化具有滲氮速度快、滲氮層組織易于控制、無氮化脆性白層、無環(huán)境污染、節(jié)約電能、氣源，產(chǎn)品變形小等優(yōu)點(diǎn)。處理后的彈簧柱塞桿(活塞桿)氮化層表面硬度大于1000hv，可提高柱塞桿的耐磨性能及氮?dú)鈴椈傻闹麠U的使用壽命。
具體實(shí)施方式
提供一種氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的熱處理工藝，包括如下步驟：
a1、選擇38crmoal(gb/t3077-1999)高級(jí)滲氮鋼為氮?dú)鈴椈芍麠U(活塞桿)的基材；
a2、先用清洗液清洗需氮化的工件，保證表面無鐵屑、無油污、油漆等其它異物；
a3、然后在進(jìn)行烘干或晾干，裝爐前應(yīng)用棉布擦拭工件表面；
a4、將工件均勻擺放在輝光離子氮化系統(tǒng)中的陰極盤上，堆放可以層層碼放，同層工件間隔距離保證大于15mm，同爐工件大小盡可能相同，如果大小不同需混裝時(shí)，可延長升溫時(shí)間，使工件間得到充分的熱交換平衡；
a5、對(duì)輝光離子氮化系統(tǒng)進(jìn)行下列工藝參數(shù)設(shè)置：
1)打弧參數(shù)設(shè)置：將打弧過程分為三段，第一段采用15％，第二段采用20％，第三段采用25％；
2)電壓參數(shù)設(shè)置：第一段采用650v左右，第二段、三段采用范圍為650-850v之間；
3)設(shè)置到達(dá)溫度：第一段為60℃左右，第二、三段通常在80-120℃；
4)升壓保溫參數(shù)設(shè)定：包括到達(dá)溫度、升溫斜率、電壓、保溫時(shí)間,第一段通常選擇650v，達(dá)到溫度選擇高于打弧第三階段20℃左右，升溫速率選擇2℃/分鐘，第二階段進(jìn)入快速升溫時(shí)段，達(dá)到溫度一般選擇300℃，升溫速率可選擇3-4℃/分鐘，電壓選擇650-750v，保溫時(shí)間通常設(shè)為0，第三階段進(jìn)入慢速升溫時(shí)段，通常爐內(nèi)溫度為500-560℃，升溫斜率可選擇1-2℃/分鐘；
5)升壓保壓參數(shù)設(shè)定:包括加壓溫度、升壓斜率、到達(dá)壓力，第一階段選擇加壓溫度高于打弧第三階段的到達(dá)溫度3-5℃，到達(dá)壓力高于爐內(nèi)的實(shí)際壓力10pa，升壓率選擇2-3pa；
a6、開爐：當(dāng)爐內(nèi)壓力到達(dá)打弧開始?xì)鈮褐禃r(shí)，系統(tǒng)按照已設(shè)定的程序自動(dòng)工作，執(zhí)行完程序后，自動(dòng)切斷電源，等離子體滲透結(jié)束；
a7、出爐：當(dāng)爐溫低于150℃時(shí)拔掉放氣閥，使?fàn)t內(nèi)壓力降至大氣壓，取出工件。
輝光離子氮化系統(tǒng)由真空系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、主電源、控制系統(tǒng)、控制儀表組成，上述各組成系統(tǒng)都是現(xiàn)有技術(shù)，不再詳細(xì)說明。
采用上述工藝處理后的彈簧柱塞桿(活塞桿)氮化層表面硬度大于1000hv，可提高柱塞桿的耐磨性能及氮?dú)鈴椈傻闹麠U的使用壽命。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。