[发明专利]易于批量生产的航空发动机用叶片安装座

说明书

本发明涉及一种易于批量生产的航空发动机用叶片安装座，包括对叶片安装座工件表面全部进行镀铜处理后利用机加工去除需渗碳区域表面的镀铜层，然后进行渗碳处理，可以达到仅在局部区域进行渗碳的目的。在进行淬火加热时采用固体渗碳剂进行保护，避免渗碳层表面出现氧化脱碳，淬火处理后，使用可移动的恒温油槽代替原来的盐浴热处理炉，可以减少工序间的衔接时间，减少工件高温时与空气的接触，避免渗碳层表面出现脱碳；同时可避免工件在淬火转移过程中工件表面部位温度降至Ms点（180℃）以下；等温淬火后的工件置入装有保护介质的回火工装箱，可以进行保温，避免工件表面部位温度降到Ms点（180℃）以下，同时在后续的回火中可以加快热传导，减少能源损耗。

技术领域

本发明涉及18Cr2Ni4WA工件热处理技术领域，具体的是一种易于批量生产的航空发动机用叶片安装座。

背景技术

18Cr2Ni4WA具有良好的加工性和抗疲劳性能，且具有较为理想的淬透性，强韧性和较好的渗碳可控性，是生产重载荷传动件不可替代的材料，在航空工业中有着广泛的用途，制造时对其表面进行渗碳、渗氮处理是常规的提高工件表面硬度的方法。

航空发动机中使用的叶片安装座表面硬度有着特殊要求，由于其使用特性要求局部渗碳，如图1所示，一种叶片安装座，材料为18Cr2Ni4WA，要求图中Q、R、H、G区域进行渗碳处理，表面硬度不小于58HRC，对于非渗碳区域，硬度要求不低于33-37HRC，在完成渗碳处理后的淬火过程中，容易出现表面氧化脱碳，渗层形成回火索氏体的问题，叶片安装座渗碳面的表面硬度无法满足要求。

对指定区域进行渗碳完成后如何保护渗碳层不脱碳且不形成回火索氏体是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于操作、有效实现局部区域防渗碳、保护渗碳层不脱碳且不形成回火索氏体的叶片安装座热处理方法。

一种叶片安装座热处理方法，包括：

A．将叶片安装座工件表面全部进行镀铜处理。

B.对要求渗碳的区域进行机加工，去除渗碳区域表面的镀铜层，实现局部区域渗碳。

C．经上述处理后的工件置于密封的多用炉中，通入气体渗碳剂，加热至890℃～910℃，保温10～14小时，出炉后空冷，对叶片安装座进行渗碳处理，表面没有镀铜层的区域得到渗碳。

D.渗碳完成后将工件取出，进行回火，温度640℃～660℃，保温5～6小时，炉冷至350℃以下后出炉空冷。

E．对叶片安装座工件进行淬火处理，温度为830℃～850℃，保温105～135分钟，在此过程中采用固体渗碳剂装箱包埋进行保护；出炉后迅速将工件置入恒温油槽进行等温淬火，避免渗碳面温度降至Ms点以下（180℃），形成淬火马氏体，同时避免工件与空气接触过多，造成工件渗碳面脱碳，温度220℃～240℃，时间8～15分钟，完成后将叶片安装座置入装有保护介质的回火工装箱。

F.将回火工装箱转入箱式回火炉对叶片安装座工件进行第一次回火处理，温度为510℃～570℃，保温1.5～2小时，随后进行冰冷，温度-75℃～-85℃，保温2～3小时。

G.对叶片安装座工件进行第二次回火处理，温度为150℃～170℃，保温2.5～3.5小时。

H．对工件渗碳面及非渗碳面硬度进行检测，检测合格后去除叶片安装座非渗碳区域的镀铜层。

进一步，步骤C中的气体渗碳剂为丙酮、甲醇和氮气的混合气体，可以有效控制渗碳质量，生产效率高。

进一步，步骤E中的保护介质为沙子，可以进行保温，避免工件在转移过程中表面温度降至表面部位Ms点（180℃）以下，避免渗碳面表面形成淬火马氏体，同时在后续的回火中可以加快热传导，减少能源损耗。