[发明专利]一种钢材料氮化表面改性方法

说明书

本发明揭示了一种钢材料氮化表面改性方法，包括下述步骤，S1、清洗：将钢材料进行表面清洗，使用磷酸皮膜对钢材料进行表面处理，S2、第一次淬火氮化：排除渗氮炉空气，使用渗氮炉对钢材料进行淬火，淬火温度调节至460～590℃，氮化时间为4～5小时，S3、冷却：待钢材料氮化完成后，关闭加热电源，在渗氮炉内导入空气后，开启炉盖，S4、喷洒氮化改性粉，S5、回火，S6、冷却，S7、出炉。本发明实现钢材料在氮化的过程中可以减少钢材料氮化的生产周期，增强钢材料表面硬度，提高生产效率，极大程度上减少钢材料氮化的过程中出现硬度不合格的产品，并且能够有效的承受较大的接触应力和较高的冲击载荷。

技术领域

本发明属于钢材料技术领域，具体涉及一种钢材料氮化表面改性方法。

背景技术

氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲劳强度和抗腐蚀性，它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被钢吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩散，氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行，适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴如镗杆、磨床主轴，高速柴油机曲轴、阀门等。

在钢材料氮化生产实践中，工件氮化后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求，并且不能承受太大的接触应力和高的冲击载荷，轻者可以返工，重者则造成报废，生产效率低下，浪费严重。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种钢材料氮化表面改性方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢材料氮化表面改性方法，以解决上述的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种钢材料氮化表面改性方法，包括下述步骤；

S1、清洗：将钢材料进行表面清洗，使用磷酸皮膜对钢材料进行表面处理；

S2、淬火氮化：排除渗氮炉空气，使用渗氮炉对钢材料进行淬火，淬火温度调节至460～590℃，氮化时间为4～5小时；

S3、冷却：待钢材料氮化完成后，关闭加热电源，在渗氮炉内导入空气后，开启炉盖；

S4、喷洒氮化改性粉：将冷却后的钢材料通过喷播机在钢材料各个端面均匀喷洒氮化改性粉；

S5、回火氮化：将钢材料再次放入排除空气后的渗氮炉，使用渗氮炉对钢材料进行回火，回火温度调节至700～900℃，氮化时间为2～3小时，第一次退火700℃～760℃，保温2～3小时空冷，第二次退火450℃～500℃，保温2～2.5小时空冷；

S6、冷却：待再次钢材料氮化完成后，关闭加热电源；

S7、出炉。

作为本发明的进一步改进，所述氮化改性粉包括硅粉、铬粉、矾粉、钼粉和铌粉中的两种或多种组合。

作为本发明的进一步改进，所述氮化改性粉包括硅粉和铬粉，所述硅粉和铬粉的重量配比为3:1。

作为本发明的进一步改进，所述氮化改性粉包括矾粉、铬粉和铌粉，所述矾粉、铬粉和铌粉的重量配比为5:3:2。

作为本发明的进一步改进，所述S2中氮化时间优选时间为4.5小时。

作为本发明的进一步改进，所述S5中淬火温度优选温度为893℃。

作为本发明的进一步改进，所述S5中第一次退火保温空冷时间优选为2.1小时。

作为本发明的进一步改进，所述喷播机包括喷头组件，所述喷头组件包括管道。

作为本发明的进一步改进，所述管道上端面连接有料管，所述管道的一侧端面固定连接有气管。