專利名稱：鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，更具體的講該工藝方法是應(yīng)用錳系黑色磷化技術(shù)，對(duì)活塞環(huán)槽側(cè)面再進(jìn)行激光淬火，以獲得合理的淬火硬度，來提高活塞環(huán)槽側(cè)面的耐磨性，可廣泛應(yīng)用于鐵基材料表面硬度的提高。
背景技術(shù)：
自誕生激光表面處理技術(shù)以后，激光表面處理成為一種新興材料表面處理技術(shù)。激光淬火技術(shù)是諸多的激光表面處理技術(shù)中研究最廣，工業(yè)應(yīng)用占有比例最大的一種。激光表面淬火快冷快熱的過程使得金屬表面形成超高硬度的板條馬氏體和孿晶馬氏體組織?；钊h(huán)槽由于其粗糙度較高，激光表面淬火亦形成光束反射，使之激光淬火過程 激光光束的不均勻，故淬火后形成馬氏體組織不均勻，活塞環(huán)槽在使用過程中由組織的不均勻造成膨脹系數(shù)不同，以致活塞環(huán)卡死。本工藝方法在解決了激光表面淬火的反射及淬火后材料的不均勻性，同時(shí)也為提高機(jī)械的穩(wěn)定性和可靠性奠定了重要的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)鐵基活塞環(huán)槽進(jìn)行激光淬火并獲得理想效果的工藝方法。使淬火層表面獲得超高硬度的板條馬氏體和孿晶馬氏體組織，減少顯微淬火裂紋的形成，提高環(huán)槽側(cè)面的耐磨性能、延長(zhǎng)活塞環(huán)槽疲勞壽命。本發(fā)明提供的技術(shù)方案
鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其工藝過程如下
1)、對(duì)鐵基活塞的環(huán)槽側(cè)面進(jìn)行精車，且預(yù)留余量；
2)、對(duì)鐵基活塞進(jìn)行錳系磷化處理漂洗一酸洗一漂洗一表調(diào)一磷化一漂洗一烘干；
3)、環(huán)槽側(cè)面激光淬火處理；
4)、硬化后環(huán)槽成型加工。步驟I)所述的精車環(huán)槽后，環(huán)槽單邊預(yù)留余量為O. 05mm，環(huán)槽側(cè)面粗糙度達(dá)到Ra1.0以下；
步驟2)所述的錳系磷化過程中表調(diào)步驟的表調(diào)液為將深圳市歐得美科技有限公司生產(chǎn)的表面調(diào)整劑-型號(hào)為ODM PD-A與ODM PD-B,以每種藥劑按2_5g/L加軟化水在常溫下獲得混合藥液，表調(diào)時(shí)間60-80秒；得到的表調(diào)液的藥液表面形成均一、細(xì)微結(jié)晶的膜層。步驟2)所述的錳系磷化過程中磷化步驟的磷化處理液的調(diào)制過程如下
將深圳市歐得美科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為ODM FMN-220A磷化劑按照130_150g/L加軟化水進(jìn)行混合形成溶液,混合后攪拌均勻,加溫至66-71°C，加入廢的鐵基活塞本體,6-10分鐘后將其取出，然后檢測(cè)混合溶液中鐵離子的含量，當(dāng)鐵離子的含量達(dá)到O. 5pt，加溫混合溶液到92° C-98° C的溫度，在此溫度范圍內(nèi)確認(rèn)磷化處理液的總酸度?？偹岫纫鬄門A=50±lpt ;鐵離子含量O. 3-3g/L，當(dāng)溶液達(dá)到了總酸度及鐵離子含量的要求時(shí)，則得到了磷化處理液。步驟3)所述的環(huán)槽側(cè)面激光淬火深度為O. 5-0. 6mm,淬火硬度達(dá)HRC 50. 5以上。本發(fā)明的有益效果是從活塞環(huán)槽硬度及金相組織的檢測(cè)結(jié)果證明，該工藝流程的實(shí)施能獲得組織均勻的超高硬度板條馬氏體和孿晶馬氏體組織。此外我們進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)活塞能耗實(shí)驗(yàn)，其燃油經(jīng)濟(jì)性也有明顯提高。
具體實(shí)施例方式鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其工藝過程如下
I)、對(duì)鐵基活塞的環(huán)槽側(cè)面進(jìn)行精車，精車環(huán)槽后單邊預(yù)留余量為O. 05mm，環(huán)槽側(cè)面粗糙度達(dá)到Ra 1.0以下。
2)、對(duì)鐵基活塞進(jìn)行錳系磷化處理漂洗一酸洗一漂洗一表調(diào)一磷化一漂洗一烘干;
所述的錳系磷化過程的表調(diào)步驟的表調(diào)液為將深圳市歐得美科技有限公司生產(chǎn)的表面調(diào)整劑-型號(hào)為ODM PD-A與ODM PD-B,以每種藥劑按2_5g/L加軟化水在常溫下獲得混合藥液，表調(diào)時(shí)間60-80秒；得到的表調(diào)液的藥液表面形成均一、細(xì)微結(jié)晶的膜層。所述的錳系磷化過程的磷化步驟的磷化液的調(diào)制過程如下
將深圳市歐得美科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為ODM FMN-220A磷化劑按照130_150g/L加軟化水進(jìn)行混合形成溶液,混合后攪拌均勻,加溫至66-71°C，加入廢的鐵基活塞本體,6-10分鐘后將其取出，然后檢測(cè)混合溶液中鐵離子的含量，當(dāng)鐵離子的含量達(dá)到O. 5pt，加溫混合溶液到92° C-98° C的溫度，在此溫度范圍內(nèi)確認(rèn)磷化處理液的總酸度?？偹岫纫鬄門A = 50 ± Ipt ;鐵離子含量O. 3-3g/L，當(dāng)溶液達(dá)到了總酸度及鐵離子含量的要求時(shí)，則得到了磷化處理液。3)、環(huán)槽側(cè)面激光淬火處理；環(huán)槽側(cè)面激光淬火深度為O. 5-0. 6mm,淬火硬度達(dá)HRC 50. 5 以上。4)、硬化后環(huán)槽成型加工。
權(quán)利要求
1.鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其特征在于，工藝過程如下1)、對(duì)鐵基活塞的環(huán)槽側(cè)面進(jìn)行精車，且預(yù)先預(yù)留余量；2)、對(duì)鐵基活塞進(jìn)行錳系磷化處理漂洗一酸洗一漂洗一表調(diào)一磷化一漂洗一烘干；3)、環(huán)槽側(cè)面激光淬火處理；4)、硬化后環(huán)槽成型加工。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其特征在于步驟I)所述的精車環(huán)槽后單邊預(yù)留余量為O. 05mm，環(huán)槽側(cè)面粗糙度達(dá)到Ra1. O以下。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其特征在于將深圳市歐得美科技有限公司生產(chǎn)的表面調(diào)整劑-型號(hào)為ODM ro-A與ODM ro-B，以每種藥劑按2-5g/ L加軟化水在常溫下獲得混合藥液，表調(diào)時(shí)間60-80秒；得到的表調(diào)液的藥液表面形成均一、細(xì)微結(jié)晶的膜層。
4.如權(quán)利要求1所述的鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其特征在于步驟2)所述的錳系磷化過程的磷化步驟的磷化液的調(diào)制過程如下將深圳市歐得美科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為ODM FMN-220A磷化劑按照130_150g/L加軟化水進(jìn)行混合形成溶液，混合后攪拌均勻，加溫至66°C _71°C，加入廢的鐵基活塞本體，6-10分鐘后將其取出，然后檢測(cè)混合溶液中鐵離子的含量，當(dāng)鐵離子的含量達(dá)到O. 5pt，加溫混合溶液到92° C-98° C的溫度，在此溫度范圍內(nèi)確認(rèn)磷化處理液的總酸度?？偹岫纫鬄門A=50±lpt ;鐵離子含量O. 3-3g/L，當(dāng)溶液達(dá)到了總酸度及鐵離子含量的要求時(shí)，則得到了磷化處理液。
5.如權(quán)利要求1所述的鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，其特征在于步驟3)所述的環(huán)槽側(cè)面激光淬火深度為O. 5-0. 6mm，淬火硬度達(dá)HRC50. 5以上。
全文摘要
本發(fā)明具體公開了一種鐵基活塞環(huán)槽側(cè)面激光淬火工藝，工藝過程如下1)對(duì)鐵基活塞的環(huán)槽側(cè)面進(jìn)行精車，且預(yù)先預(yù)留一定的余量；2)對(duì)鐵基活塞進(jìn)行錳系磷化處理漂洗→酸洗→漂洗→表調(diào)→磷化→漂洗→烘干；3)環(huán)槽側(cè)面激光淬火處理；4)硬化后環(huán)槽成型加工。有益效果是從活塞環(huán)槽硬度及金相組織的檢測(cè)結(jié)果證明，該工藝流程的實(shí)施能獲得組織均勻的超高硬度板條馬氏體和孿晶馬氏體組織。此外我們進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)活塞能耗實(shí)驗(yàn)，其燃油經(jīng)濟(jì)性也有明顯提高。
文檔編號(hào)C21D9/40GK103014301SQ201210531420
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者林風(fēng)華, 尚自河, 劉濤, 吳立杰, 張紅鋒, 劉耀東 申請(qǐng)人:山東濱州渤海活塞股份有限公司