[发明专利]一种柴油机整体式活塞进行整体硬化处理的方法

权利要求书

1.一种柴油机整体式活塞进行整体硬化处理的方法，所述整体式活塞采用球墨铸铁浇注而成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)回火：当整体式活塞采用QT700材料时，铸造后进行珠光体化正火，再使用井式炉进行575-585℃保温3-5h的回火处理，以消除正火处理冷却后产生的热应力和组织应力；当整体式活塞采用QT450材料时，铸造后进行铁素体化退火，退火后再使用井式炉加热至745-755℃保温2-4h，炉冷至450-550℃出炉空冷，不进行再回火；

b)第一次时效：在经步骤a)处理后的铸造件进行粗加工后，使用井式炉升温进行565-575℃保温5-7h的时效处理，然后降温出炉，其中，升温速率≤180℃/h，炉冷降温至180℃以下出炉；

c)第二次时效：在经步骤b)处理后的铸造件进行半精加工后，使用气氛保护炉升温进行565-575℃保温5-7h的时效处理，然后降温出炉，其中，升温速率≤180℃/h，炉冷降温至180℃以下出炉；

d)精加工：对经步骤c)第二次时效处理后的铸造件进行最终尺寸的精加工，并且在精加工时预留0.01-0.02mm的变形余量；

e)氮化处理：对步骤d)精加工后的铸造件进行辉光离子氮化处理，处理时控制升温速率≤60℃/h，并且控制保温温度450-550℃，氮化处理结束时炉冷至≤100℃出炉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e)中，进行氮化处理时，使用顶柱工装，支撑活塞内腔，并将活塞头部朝上、止口端朝下悬空将活塞摆放在炉内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤a)中，当整体式活塞采用QT700材料时，铸造后进行珠光体化正火，再使用井式炉进行578-582℃保温3.5-4.5h的回火处理，以消除正火处理冷却后产生的热应力和组织应力；当整体式活塞采用QT450材料时，铸造后进行铁素体化退火，退火后再使用井式炉加热至7485-752℃保温2.5-3.5h，炉冷至480-520℃出炉空冷，不进行再回火。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤b)中，在经步骤a)处理后的铸造件进行粗加工后，使用井式炉升温进行568-572℃保温5.5-6.5h的时效处理，然后降温出炉。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b)中，升温速率为120-180℃/h。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤c)中，使用气氛保护炉升温进行568-572℃保温5.5-6.5h的时效处理，然后降温出炉。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤c)中，升温速率为120-180℃/h。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤e)中，光离子氮化处理，处理时控制升温速率为50-60℃/h，并且控制保温温度500-550℃。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤a)中，当整体式活塞采用QT700材料时，铸造后进行珠光体化正火，再使用井式炉进行580℃保温4h的回火处理，以消除正火处理冷却后产生的热应力和组织应力；当整体式活塞采用QT450材料时，铸造后进行铁素体化退火，退火后再使用井式炉加热至750℃保温3h，炉冷至500℃出炉空冷，不进行再回火；

步骤b)中，在经步骤a)处理后的铸造件进行粗加工后，使用井式炉升温进行570℃保温6h的时效处理，然后降温出炉；

步骤c)中，在经步骤b)处理后的铸造件进行半精加工后，使用气氛保护炉升温进行570℃保温6h的时效处理，然后降温出炉；

步骤d)中，对经步骤c)第二次时效处理后的铸造件进行最终尺寸的精加工，并且在精加工时预留0.01-0.02mm的变形余量；

步骤e)中，对步骤d)精加工后的铸造件进行辉光离子氮化处理，处理时控制升温速率55℃/h，并且控制保温温度500℃。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制得的整体式活塞。