本發(fā)明涉及汽車配件處理技術領域，具體涉及一種降低汽油機曲軸瓦磨損量的表面處理工藝。
背景技術：
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。一般柴油機曲軸瓦間隙：0.12-0.207mm，汽油機曲軸主軸瓦間隙，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，強度往往難以保證，有時在使用中產(chǎn)生斷裂、磨損嚴重、耐高溫性差等不安全現(xiàn)象，對工業(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韌性、耐高溫、耐磨損等至關重要，對現(xiàn)有技術和經(jīng)濟發(fā)展都具有顯著的推進效果。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種降低汽油機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，綜合機械性能相較于未處理前提高了50％以上，硬度可達63hrc，磨損量小于0.01mm。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術方案：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下380-400℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，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數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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，綜合機械性能相較于未處理前提高了50％以上，硬度可達63hrc，磨損量小于0.01mm。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下400℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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％。
實施例2：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下390℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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％。
實施例3：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下380℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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％。
實施例4：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下390℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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％。
實施例5：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下400℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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％。
實施例6：
一種降低汽油機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產(chǎn)品一進行共滲處理，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，然后采用冷噴涂擴散滲鍍工藝，將噴涂在產(chǎn)品二表面，然后在氮氣氛圍下380℃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)中混合氣為滲氮劑與滲碳劑的混合物，所述混合氣中c、n原子比為2:3，助滲蒸汽為體積分數(shù)為6％的乙醇蒸汽和體積分數(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％。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。