[发明专利]一种工程机械活塞无脆性氮化工艺

说明书

本发明公开一种工程机械活塞无脆性氮化工艺，包括如下步骤：a.将工程机械活塞放入炉罐内，对炉罐抽真空，后充入氮气；b.将炉罐内的工程机械活塞加热至520‑530℃；c.渗氮：向炉罐内通入氨气，通过氢探头控制氮势Kn＝4.0‑4.6，对应调节氨分解率35％‑39％，保温350‑370min，继续向炉罐内通入氨气，通过氢探头控制氮势Kn＝0.7‑0.9，对应调节氨气分解率70‑74％，保温1000‑1040min；d.对炉罐进行抽真空，后充入氮气；e.工程机械活塞随炉冷却至40‑60℃，出炉，自然冷却至室温。本发明通过氢探头准确的控制氮势并调节对应氨分解仪的氨气分解率，保证了氮化效果，满足产品使用要求。

技术领域

本发明属于金属表面热处理加工，更具体涉及一种工程机械活塞无脆性氮化工艺。

背景技术

氮化作为提高零件表面耐磨性的热处理工艺已证明广泛运用。GB/T11354-2005《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》规定了钢铁零件表面渗氮层深度脆性、疏松及脉状氮化物的测定与评定，对于表面脆性规定用维氏硬度计用10Kgf载荷加载，卸载后用100倍放大镜观察压痕完整性。实际运用中发现该方法尚不能完全反应工程机械活塞的脆性要求，使用方要求用洛氏硬度计150Kgf载荷下加载、卸载、评价其压痕无裂痕、压痕圆形完整，故此采用真空氮化工艺，利用氢探头氮势自动控制系统，严格控制氮势Kn值和对应调节氨分解率，在表面获得均一相来提高表面脆性。

工程机械活塞在使用过程中需要承受较大载荷，因此工程机械活塞对其表面的耐磨性要求较高，采用42CrMo材质调质后常规氮化工艺制成的工程机械活塞的耐磨性可达到要求，但其表面脆性大，易开裂失效。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种工程机械活塞无脆性氮化工艺。

本发明的技术方案如下：

一种工程机械活塞无脆性氮化工艺，包括如下步骤：

a.将工程机械活塞放入炉罐内，对炉罐抽真空，后充入氮气；

b.将炉罐内的工程机械活塞加热至520-530℃；

c.渗氮：向炉罐内通入氨气，通过氢探头控制氮势Kn＝4.0-4.6，对应调节氨分解率35％-39％，保温350-370min，继续向炉罐内通入氨气，通过氢探头控制氮势Kn＝0.7-0.9，对应调节氨气分解率70-74％，保温1000-1040min；

d.对炉罐进行抽真空，后充入氮气；

e.工程机械活塞随炉冷却至40-60℃，出炉，自然冷却至室温。

在一些实施方式中，步骤a的抽真空时间为15-20min至炉罐内真空度为0.1-0.3mbar。

在一些实施方式中，步骤a的通氮气时间为5-10min，至炉罐内真空度为1030-1060mbar。

在一些实施方式中，步骤b升温时间为120-130min。

在一些实施方式中，步骤d的抽真空时间为5-10min，炉罐内真空度为0.1-0.3mbar。

在一些实施方式中，步骤d通入氮气后炉罐内真空度为1030-1060mbar。

在一些实施方式中，步骤e的工程机械活塞随炉冷却时间为120-150min。

在一些实施方式中，步骤a和步骤d中的氮气纯度为99.9995％。