低溫鹽浴局部熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種低溫鹽浴中的局部熱處理方法，并且更具體地，涉及一種低溫鹽浴中的局部熱處理方法，其中在低溫下在熔鹽溶液中通過浸漬工藝進(jìn)行能使特定的金屬滲透至工件的表面以因此增加表面硬度的熱處理，從而防止耐腐蝕性劣化。
【背景技術(shù)】
[0002]熱處理廣泛用于增強(qiáng)工件的表面硬度。通常，通過將工件與用于高溫下滲碳或滲氮的熔鹽溶液或氣體接觸進(jìn)行熱處理，以因此將碳或氮原子擴(kuò)散至工件的表面。
[0003]使用鹽的熱處理可以用于增加具有高耐腐蝕性的金屬諸如包含鉻的鐵(不銹鋼)的硬度。硬度的增加通過形成氮化物沉淀或碳化物沉淀(縮寫為“氮化物”或“碳化物”)實(shí)現(xiàn)。
[0004]照此，氮化物或碳化物構(gòu)造為鉻相對于氮或碳沉淀。當(dāng)以這種方式通過沉淀形成非均勻表面結(jié)構(gòu)時(shí)，在由去除鉻造成的鉻缺乏的部分和鉻沉淀的部分之間可能出現(xiàn)電負(fù)性差。該電負(fù)性差使得起到一種原電池的作用，并因此金屬制品可能易受腐蝕。當(dāng)在工件中存在大量與沉淀物中相同的元素時(shí)，沉淀易發(fā)生，或由于高熱處理溫度容易滲透顆粒。
[0005]雖然工件需要完全硬化，諸如套圈之類的部件僅需要在其一部分上具有高硬度。
[0006]圖1是剖視圖和透視圖，圖示了具有預(yù)定形狀的用于連接兩個(gè)管的套圈。
[0007]圖1a是剖視圖，圖示了使用套圈的兩個(gè)管的連接結(jié)構(gòu)。
[0008]例如，當(dāng)兩個(gè)管，前管11和后管15連接時(shí)，套圈起到封閉前管11和后置管15之間間隙的作用并負(fù)責(zé)扣壓管以確保密封功能且防止管的分離。
[0009]套圈可以包括前套圈13和后套圈14。
[0010]后套圈14起的作用在于，當(dāng)后套圈14的后部(尾部14b)被螺母12推動(dòng)以擰緊管的同時(shí)，力傳遞至前套圈13。照此，當(dāng)螺母12旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，其擰緊管，并因此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。當(dāng)螺母12在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向前移動(dòng)時(shí)，后套圈14在螺母12的運(yùn)動(dòng)方向上進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。
[0011]通過后套圈14，前套圈13后部的下斜面部被抬起，并且鼻部14a扣壓管以從而防止管分咼。
[0012]因此，僅當(dāng)后套圈14的鼻部的硬度高時(shí)，才可以完成期望的目的。如果整個(gè)后套圈14具有高硬度，螺母12的旋轉(zhuǎn)力矩未有效吸收，因此增加了脆性。因此，必須僅將后套圈14的鼻部14a選擇性硬化。
[0013]圖1b是圖示了套圈的透視圖。套圈是環(huán)形的并且當(dāng)從后部旋擰時(shí)其鼻部通過施加至前部的力而變形。因此，鼻部需要特別硬化。
[0014]前套圈13包括支撐部13b，當(dāng)螺母12擰緊時(shí)向其施加壓力;和鼻部13a，其承受所施加壓力并因此經(jīng)受不可逆變形，并且封閉和扣壓管的邊緣。由于在變形過程中施加高摩擦和力，鼻部13a必須具備高硬度和高彈性。在預(yù)定的部分上選擇性需要高硬度的部件，諸如套圈13，14，應(yīng)該經(jīng)受選擇性局部硬化處理。
[0015]當(dāng)以這種方式僅在預(yù)定部分上需要高硬度時(shí)，通過局部熱處理硬化該部分。通常，局部熱處理方法包括用不同種類金屬對工件鍍層，其中產(chǎn)生的鍍層用作掩膜抵抗熱處理。特別地，用不同種類金屬對工件鍍層，并且從待硬化的部分去除鍍層，使得工件的表面暴露在外。然后，進(jìn)行熱處理，且因此，未暴露在外的部分由于鍍層阻止氮或碳的滲透，并因此不易發(fā)生沉淀。結(jié)果，僅將暴露部分選擇性地硬化。
[0016]然而，當(dāng)長期在高溫下熱處理同時(shí)通過該鍍層工藝進(jìn)行局部硬化時(shí)，鉻過量地沉淀在經(jīng)受局部熱處理的部分上，不理想地劣化耐腐蝕性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]技術(shù)問題
[0018]因此，本發(fā)明的目的是提供局部熱處理方法，其中使用在低溫熔鹽溶液中的浸漬工藝可以防止在熱處理過程中耐腐蝕性劣化。
[0019]技術(shù)方案
[0020]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一方面提供低溫鹽浴熱處理方法，其適合于通過熱處理部分硬化工件的表面，所述方法包括:用第一金屬層對工件的表面鍍層;局部剝除第一金屬層;在400至500°C的溫度下熱處理工件預(yù)定時(shí)間段;和完全剝除第一金屬層。
[0021]用于第一金屬層的金屬可以具有與工件不同的結(jié)構(gòu)，使得其被剝除而不留下任何殘留物。
[0022]第一金屬層可以包括選自銅、鉻、鎳和錫中的任何一種或更多種。
[0023]還有，熱處理可以是包括將工件浸入熔鹽溶液中的鹽浴熱處理。
[0024]熔鹽溶液可以是包括鈉、鉀、鋰、氮和氮化合物的熔鹽溶液。
[0025]照此，熱處理可以是滲氮處理。
[0026]第一金屬層可以具有從15μηι至50μηι的厚度范圍。
[0027]預(yù)定時(shí)間段可以是從24h至48h的范圍。
[0028]工件可以是用于密封將被連接的管之間的間隙的套圈。
[0029]套圈可以包括用于通過不可逆變形密封管的鼻部，并且在局部剝除時(shí)可以暴露鼻部的表面。
[0030]本發(fā)明的另一方面提供在低溫鹽浴中的局部熱處理方法，其適合于通過熱處理硬化套圈的表面，所述方法包括:用第一金屬層對套圈的表面鍍層;局部剝除第一金屬層，因此暴露套圈表面的一部分;在400至500°C的溫度下熱處理工件以硬化套圈的表面;并且完全剝除殘留在套圈表面上的第一金屬層。
[0031]第一金屬層可以包括選自銅、鉻、鎳和錫中的任何一種或更多種。
[0032]還有，熱處理可以包括將套圈浸入包括氮和碳化合物的堿金屬鹽的熔鹽溶液中。
[0033]本發(fā)明的還一方面提供在低溫下鹽浴中的局部熱處理方法，其包括用第一金屬層對工件的表面初步鍍層；用第二金屬層對第一金屬層的表面二次鍍層；局部剝除第一和第二金屬層，因此暴露工件表面的一部分;在400至5000C的溫度下熱處理工件以硬化工件的暴露部分;和完全剝除殘留在工件表面的第一和第二金屬層。
[0034]第二金屬層可以包括鐵、鎳、鉻和錫的任意一鐘，或其合金。
【附圖說明】
[0035]圖1a和圖1b分別是圖示了用以連接兩個(gè)管的具有預(yù)定形狀的套圈的剖視圖和透視圖；
[0036]圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的加工工件的流程圖；
[0037]圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對套圈初步鍍層后的剖視圖；
[0038]圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對套圈二次鍍層后的剖視圖；
[0039]圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的局部剝除后的套圈的剖視圖；
[0040]圖6a和圖6b是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在滲氮或滲碳時(shí)存在或不存在鍍層的滲透程度示意圖；和
[0041]圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的從其去除鍍層的套圈的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]在下文中，將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式給出詳細(xì)的描述?？v觀附圖，值得注意的是相同的參考數(shù)字用以指代相同的或相似的元件。同樣，在附圖的圖表和照片中描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能因此可以對應(yīng)于至少一個(gè)實(shí)施方式，但不被視為局限本發(fā)明。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在低溫鹽浴中的局部熱處理方法包括用第一金屬層310對工件的上側(cè)鍍層，剝除待熱處理的工件的一部分，并將工件浸入低溫熔鹽溶液中，因此實(shí)現(xiàn)鹽浴中的局部熱處理。
[0044]通常，以將工件的表面熱處理至600°C或更高溫度的方式進(jìn)行熱處理。照此，工件的表面由于高熱量重結(jié)晶。當(dāng)熱處理溫度高時(shí)，發(fā)生快速重結(jié)晶，使得鉻以過大的尺寸非均勻沉淀。當(dāng)鉻以這種方式非均勻沉淀時(shí)，電負(fù)性可能隨鉻的濃度變化，不理想地劣化耐腐蝕性。