專利名稱：小軸零件滲鉻的簡易方法及其專用滲鉻劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種小軸類零件滲鉻的簡易方法，適用于直徑范圍φ1.5-φ12mm之內、長度范圍4-25mm之內小軸，所以特別適用于鏈條銷軸和軸承滾針的滲鉻。
背景技術：
在鐵質零件表面滲鉻方法是一種提高零件表面硬度、增加零件耐磨性和耐蝕性的常用方法，已被人們廣泛應用。目前，國內外文獻報道和專利技術介紹的滲鉻方法普遍存在以下幾個問題1、成本高，設備投入較大；2、滲鉻溫度范圍為950℃-1150℃，溫度較高，會給金屬基體帶來晶粒粗大和晶格間腐蝕等缺陷，同時會影響滲鉻后后續(xù)熱處理質量，如基體失去韌性，帶來拉力不合格等缺陷；3、沒有分段加熱法，而是直接升溫法，因此在加熱過程中，產生的氣體驟然膨脹，容易產生沖開罐蓋，導至后期升溫與滲鉻終止，罐蓋沖開后必須重新打開爐門，取出滲鉻罐，重新拌和、裝罐、密封等工序，造成返工浪費。另外，直接升溫法導致罐中心與罐外圍的溫度均勻性較差，從而帶來零件之間的滲鉻層不均勻。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題就是現有的滲鉻工藝成本高、設備投入大、滲鉻溫度高、滲鉻層不均勻等問題，為人們提供一種簡單易行，投資少，滲鉻溫度低，效果明顯的小軸零件滲鉻的簡單方法。
本發(fā)明所述之小軸零件滲鉻的簡易方法屬于直接滲鉻法，包括如下步驟(1)小軸零件與滲鉻劑按比例均勻混合后裝入滲鉻罐；(2)將滲鉻罐密封后放入電爐內并密封爐門；(3)進行分段加熱和保溫升溫至200℃，保溫時間1小時；升溫至400℃，保溫時間2小時；升溫至450℃，保溫時間1小時；升溫至600℃，保溫時間1小時；升溫至800℃，保溫時間1小時；(4)滲鉻處理從800℃升溫到900℃-920℃，保溫時間11小時；(5)冷卻切斷電源，微開爐門冷到700℃，再全開爐門冷到500℃，將滲鉻罐移出爐外，空冷到常溫；(6)打開滲鉻罐，倒出罐內混合物，分選出小軸零件，過篩除凈滲鉻劑；(7)調質將小軸零件進行淬火后高溫回火；在上述工藝中，步驟(1)中小軸零件與滲鉻劑的重量比例為1∶1.8-1∶3；步驟(2)中是用普通的水玻璃來拌和耐火泥，調成半稠狀，均勻糊滿蓋的縫隙來對滲鉻罐進行密封，所述的電爐是國家定型的箱式高溫電阻爐；步驟(6)中是用磁鐵吸出的方式來分選小軸零件。步驟(7)淬火溫度是880℃，保溫時間25分鐘；回火溫度是150℃，保溫時間30分鐘。
本發(fā)明采用專用的滲鉻劑，該滲鉻劑是由氧化鋁55％(重量，以下同)、鉻鐵粉42％及氯化銨3％通過拌和、造粒、烘干而制成粒狀滲鉻劑。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、采用國家定型的箱式高溫電阻爐，市場價格較低，很容易購置，比其它滲鉻法的設備簡單，且投資少；2、由于本發(fā)明滲鉻溫度為900℃-920℃，比其它滲鉻法的溫度低50℃-230℃，因此可以避免金屬基體的晶粒粗大，滲鉻后小軸的抗彎曲韌性可以達到45度角而不折斷；同時對設備的損害小，使得設備的使用壽命相應延長；3、由于本發(fā)明采用分段加熱保溫法，因而可以避免不必要的意想不到返工浪費，同時可使罐中心與罐外圍的溫度呈階梯狀均勻上升，確保零件之間滲鉻層的均勻性；4、本發(fā)明可使小軸表面滲入金屬原子鉻，鉻原子與小軸基體表面碳原子生成碳化鉻化合物，碳化鉻有極高的硬度，達到1300HV0.2kg，這樣采用經過本發(fā)明處理的小軸組裝的產品如鏈條的使用壽命即使在高速運轉中也可相應的延長。
5、本發(fā)明花費較少的投資，就能給小軸類零件均勻地滲鉻。小軸經滲鉻后滲鉻層厚度達7-8um，滲鉻層顯微硬度可達1300-1600HV，大幅度提高了小軸耐磨性能和耐蝕性能，該小軸可以用來制作高強度高速運轉的鏈條銷軸，也可用來制作高耐磨高速運轉的滾針軸承的滾針。


圖1為本發(fā)明滲鉻罐的示意圖，圖中，10為滲鉻罐，使用耐熱不銹鋼制作；20為裝在滲鉻罐內的滲鉻劑，罐壁四周、罐底和封頂均有10-15mm厚的滲鉻劑層A；滲鉻罐內部是滲鉻劑20與小軸零件30的拌和物。
具體實施例方式
實施例1對直徑φ2mm，長度9mm的小軸零件進行滲鉻處理，其具體步驟和工藝條件如下(1)將小軸和滲鉻劑按重量比1∶2.75均勻拌和后裝入滲鉻罐10。(2)用普通的水玻璃拌和耐火泥，調成半稠狀，嚴密封住滲鉻罐蓋，均勻糊滿蓋的縫隙，再將封嚴的滲鉻罐裝入高溫箱式電阻爐內，根據爐膛尺寸均勻擺滿，可放3-5只滲鉻罐，關閉爐門，再用硅酸鋁密封爐門。(3)分段加熱和保溫升溫至200℃，保溫1小時；升溫到400℃，保溫2小時；升溫至450℃，保溫時間1小時；升溫至600℃，保溫時間1小時；升溫至800℃，保溫時間1小時。(4)滲鉻處理溫度和時間從800℃升溫至900℃，保溫11小時，可獲得7-18um厚度的碳化鉻層。(5)冷卻切斷電源，微開爐門冷至700℃，再全開爐門冷至500℃，將滲鉻罐移出爐外，空冷至常溫，然后用鑿子或錘子打掉水玻璃和耐火泥的密封層，移開罐蓋，倒出罐內混合物。(6)分選小軸與滲鉻劑用磁鐵吸出小軸，過篩除凈滲鉻劑，此時小軸表面為灰白色。(7)調質將滲鉻小軸在網帶爐進行淬火后高溫回火，淬火溫度880℃，保溫時間25分鐘；回火溫度150℃，保溫時間30分鐘。(8)將調質的小軸滾亮，將小軸30放在一六角轉筒中進行翻滾，時間30分鐘。去除油污和殘留的碎屑，然后進行檢查使用。
實施例2對直徑φ2.4mm，長度6.25-11mm的小軸零件進行滲鉻處理，其具體步驟與實施例1相同，不同的是步驟(1)中小軸和滲鉻劑的混合比例是重量比1∶2。
步驟(4)中滲鉻處理溫度和時間從800℃升溫至920℃，保溫11小時，可獲得7-18um厚度的碳化鉻層。
以上描述了兩個實施例的小軸直徑、長度、滲鉻劑比例及滲鉻溫度的變化和改動，應注意到本技術領域的技術人員根據原理很容易對小軸類的滲鉻作出變化和改動，因此這些變化和改動同樣屬于本發(fā)明的精神實質和范圍。
權利要求
1.一種小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于包括如下步驟(1)將小軸零件與滲鉻劑按比例均勻混合后裝入滲鉻罐；(2)將滲鉻罐密封后放入電爐內并密封爐門；(3)進行分段加熱和保溫升溫至200℃，保溫時間1小時；升溫至400℃，保溫時間2小時；升溫至450℃，保溫時間1小時；升溫至600℃，保溫時間1小時；升溫至800℃，保溫時間1小時；(4)滲鉻處理從800℃升溫到900℃-920℃，保溫時間11小時；(5)冷卻切斷電源，微開爐門冷到700℃，再全開爐門冷到500℃，將滲鉻罐移出爐外，空冷到常溫；(6)打開滲鉻罐，倒出罐內混合物，分選出小軸零件，過篩除凈滲鉻劑；(7)調質將小軸零件進行淬火后高溫回火；
2.根據權利要求1所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于步驟(7)后還可包括步驟(8)將調質后的滲鉻小軸零件進行滾亮，去除油污和碎屑。
3.根據權利要求1或2所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于滲鉻罐的罐底和封頂均有10-15mm厚的滲鉻劑。
4.根據權利要求1或2所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于步驟(1)中小軸零件與滲鉻劑的重量比例為1∶1.8-1∶3
5.根據權利要求1或2所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于步驟(2)中是用普通的水玻璃來拌和耐火泥，調成半稠狀，均勻糊滿蓋的縫隙來對滲鉻罐進行密封。
6.根據權利要求1或2所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于步驟(6)中是用磁鐵吸出的方式來分選小軸零件。
7.根據權利要求1所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于步驟(7)淬火溫度是880℃，保溫時間25分鐘；回火溫度是150℃，保溫時間30分鐘。
8.根據權利要求2所述的小軸零件滲鉻的簡易方法，其特征在于步驟(8)中對滲鉻小軸零件滾亮是在一六角轉筒中進行翻滾，時間為30分鐘。
9.一種用于小軸零件滲鉻的滲鉻劑，其特征在于它由下列組份按下列重量比配制而成氧化鋁55％、鉻鐵粉42％、氯化銨3％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小軸零件滲鉻的簡易方法，包括如下步驟(1)將小軸零件與滲鉻劑按比例均勻混合后裝入滲鉻罐；(2)將滲鉻罐密封后放入電爐內并密封爐門；(3)進行分段加熱和保溫；(4)滲鉻處理(5)冷卻；(6)打開滲鉻罐，倒出罐內混合物，分選出小軸零件，過篩除凈滲鉻劑；(7)調質；本發(fā)明的專用滲鉻劑由氧化鋁、鉻鐵粉、氯化銨按55％、∶42％、∶3％的重量比配制而成。本發(fā)明具有設備簡單、投資少；對設備的損害小，使得使用壽命相應延長；可以避免金屬基體的晶粒粗大，滲鉻后小軸的抗彎曲韌性可以達到45度角而不折斷；可確保零件之間滲鉻層的均勻性，大幅度提高了小軸的耐磨性能和耐蝕性能。
文檔編號C23C10/00GK1528944SQ200310106069
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權日2003年10月15日
發(fā)明者許長榮 申請人:許長榮