本發(fā)明涉及汽車配件處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝。

背景技術(shù)：

曲軸瓦就是曲軸軸瓦，安裝在曲軸和缸體的固定托架上，起到軸承作用的瓦片通常叫做曲軸軸瓦。一般柴油機(jī)曲軸瓦間隙：0.12-0.207mm，汽油機(jī)曲軸主軸瓦間隙，極限磨損量不超過0.17mm。目前，曲軸瓦的加工方式一般為車削成型，強(qiáng)度往往難以保證，有時(shí)在使用中產(chǎn)生斷裂、磨損嚴(yán)重、耐高溫性差等不安全現(xiàn)象，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)危害很大。因此，研制出一種有效處理曲軸瓦的工藝以提高其強(qiáng)韌性、耐高溫、耐磨損等至關(guān)重要，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有顯著的推進(jìn)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括兩次分段的淬火、回火調(diào)質(zhì)處理、氮碳共滲和表面稀土/氧化鋁滲鍍強(qiáng)化處理，制得的曲軸瓦終產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐磨耐高溫性，綜合機(jī)械性能相較于未處理前提高了50％以上，硬度可達(dá)63hrc，磨損量小于0.01mm。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1000-1020℃條件下淬火、540-550℃高溫回火，然后再在980-1000℃條件下淬火、300-320中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為630-640pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持5-6h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理20-30min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?80-400℃保溫3h，再以30-50℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

優(yōu)選的，步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.45-0.56％、si0.9-1.2％、mn0.5-0.6％、ti0.7-1.1％、mo0.8-1.3％、cu0-0.5％、b0-0.1％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，所述曲軸瓦還包括cr、ni，百分含量為10.8％≤cr+ni≤13.6％。

優(yōu)選的，步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3。

優(yōu)選的，步驟2)中助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

優(yōu)選的，步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm。

優(yōu)選的，步驟3)中稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的3-6％。

由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明表面處理工藝包括兩次分段的淬火、回火調(diào)質(zhì)處理、氮碳共滲和表面稀土/氧化鋁滲鍍強(qiáng)化處理，制得的曲軸瓦終產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐磨耐高溫性，綜合機(jī)械性能相較于未處理前提高了50％以上，硬度可達(dá)63hrc，磨損量小于0.01mm。

具體實(shí)施方式

為使本發(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，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?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(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。

實(shí)施例1：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1010℃條件下淬火、540℃高溫回火，然后再在980℃條件下淬火、300℃中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為630pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持5h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理20min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?00℃保溫3h，再以30℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.45％、si1.1％、mn0.55％、ti0.7％、mo1.2％、cu0.5％、b0.05％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，還包括cr、ni，百分含量為(cr+ni)10.8％。

步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm，稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的4％。

實(shí)施例2：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1020℃條件下淬火、550℃高溫回火，然后再在990℃條件下淬火、310℃中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為640pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持6h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理30min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?90℃保溫3h，再以40℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.5％、si1％、mn0.6％、ti1％、mo1.8％、cu0.1％、b0.1％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，還包括cr、ni，百分含量為(cr+ni)13.6％。

步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm，稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的6％。

實(shí)施例3：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1000℃條件下淬火、550℃高溫回火，然后再在1000℃條件下淬火、310℃中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為640pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持6h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理30min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?80℃保溫3h，再以40℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.56％、si1.2％、mn0.58％、ti1.1％、mo0％、cu0.3％、b0.08％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，還包括cr、ni，百分含量為(cr+ni)11.2％。

步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm，稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的5％。

實(shí)施例4：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1000℃條件下淬火、545℃高溫回火，然后再在1000℃條件下淬火、320℃中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為630pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持6h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理30min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?90℃保溫3h，再以50℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.48％、si0.9％、mn0.5％、ti0.8％、mo1.3％、cu0％、b0％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)，還包括cr、ni，百分含量為(cr+ni)12.4％。

步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm，稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的3％。

實(shí)施例5：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1020℃條件下淬火、550℃高溫回火，然后再在990℃條件下淬火、300℃中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為630pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持5h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理30min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?00℃保溫3h，再以50℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.53％、si1.1％、mn0.55％、ti0.9％、mo1％、cu0％、b0.06％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm，稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的4％。

實(shí)施例6：

一種降低汽油機(jī)曲軸瓦磨損量的表面處理工藝，包括以下步驟：

1)調(diào)質(zhì)處理：將成型的曲軸瓦分段進(jìn)行兩次淬火、回火，具體為先在1010℃條件下淬火、540℃高溫回火，然后再在980℃條件下淬火、320℃中溫回火，得產(chǎn)品一；

2)氮碳共滲處理：調(diào)節(jié)爐壓為630pa，在510℃條件下通入混合氣和助滲蒸汽對(duì)產(chǎn)品一進(jìn)行共滲處理，保持6h，得到產(chǎn)品二；

3)稀土/氧化鋁滲鍍處理：將適量稀土、氧化鋁共混，加入兩者總質(zhì)量10％的聚乙烯醇和2倍的水，超聲處理20min，過濾，冷凍干燥得粉料，然后采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮?dú)夥諊?80℃保溫3h，再以30℃/h降溫至室溫，即得終產(chǎn)品。

步驟1)中曲軸瓦采用合金鋼材料，包括以下百分含量組分：c0.55％、si1.2％、mn0.56％、ti1.1％、mo1.2％、cu0.2％、b0％、余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

步驟2)中混合氣為滲氮?jiǎng)┡c滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分?jǐn)?shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分?jǐn)?shù)為2.5％的氨基甲酸甲酯蒸汽的混合蒸汽。

步驟3)中稀土為la、ce、sc的組合物，氧化鋁具體為中孔氧化鋁，平均孔徑為5-10nm，稀土與中孔氧化鋁的添加質(zhì)量比為1:3，兩者總質(zhì)量為產(chǎn)品二質(zhì)量的5％。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。