CN103031511A - 应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法，包括步骤：a、对离合器从动盘表面冲压件(以下简称工件)进行碳氮共渗和淬火处理；b、再将工件放入清洗机中清洗，利用金属清洗液将工件表面油垢和杂质清洗干净，用净水喷淋并烘干；c、再对工件进行表面抛光除去面黑斑；d、表面抛光后，着色处理。本发明通过对工件表面的低温氧化着色处理技术，使工件表面得到一层氧化保护膜的目的，达到外观颜色的控制和表面防锈的能力，从根本上解决了由于工件酸洗和表面磷化，而造成化学残液导致的污染问题，符合环保要求。

Description

应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法

技术领域

本发明涉及一种工件表面处理工艺方法，特别是涉及一种应用于离合器从动盘表面的低温氧化着色处理工艺方法。

背景技术

通过改变材料表层的化学成分，形成单相或多相的扩散层、化合层，达到提高表面强度、硬度或改变使用性能的方法，称为金属表面热处理强化法，常用的方法有渗碳、渗氮等。

离合器在工作状态下，其主要配件从动盘、减振盘等钢片会产生冲击，要求其零配件具有高的表面耐磨性。目前，国内厂家一般选用冲压成形效果好的低碳钢来冲制，再进行碳氮共渗来提高表面硬度和耐磨性。碳氮共渗是机械制造业中较为广泛采用的一种表面化学热处理，它是将碳和氮两种元素同时渗入钢制零件的表面，目的是提高零件的表面硬度，可使零件具有良好的耐磨性、抗疲劳性能和耐腐蚀性。

汽车离合器从动盘表面的传统处理工艺方法通常用碱液(含亚硝酸钠)进行化学氧化处理，但只能获得黑蓝色膜层，无法达到该产品外观多种颜色的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法，通过对工件表面的低温氧化着色处理技术，使工件表面得到一层氧化保护膜的目的，达到外观颜色的控制和表面防锈的能力，从根本上解决由于工件酸洗和表面磷化造成的化学残液导致的污染问题，符合环保要求。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种应用于离合器从动盘表面的低温氧化着色处理工艺方法，包括以下步骤：

a、对离合器从动盘表面冲压件(以下简称工件)在滴注气体碳氮共渗炉中进行碳氮共渗和淬火处理；

b、再将工件放入清洗机中清洗，利用金属清洗液将工件表面油垢和杂质清洗干净，然后用净水喷淋，烘干后清洗出炉；

c、再对工件表面进行抛光，除去表面黑斑；

d、表面抛光后，在网带炉中进行低温氧化着色处理。

所述步骤a中，先将加热气体滴注碳氮共渗炉，其炉温700℃以上，再将工件送入炉内，并一直通入甲醇和氮气使其发生燃烧及分解反应。

所述步骤b除油清洗工艺具体为：将工件放入清洗机清洗后，加适量碱性清洗剂，加热温度70℃～100℃，除油时间5～10分钟，PH值8～10范围；然后，用清水喷淋干净并烘干。

所述步骤c中抛光工艺具体为：在抛光机中对工件表面进行抛光，除表面黑斑和氧化皮。

所述步骤d中着色处理工艺为：在网带炉中，通过控制不同氧化温度，使工件表面产生一层表面氧化膜，并具有不同的表面颜色。

根据本发明实施例的在网带炉中低温氧化着色处理工艺方法，所述骤d的着色处理工艺为：

烤黄：炉温220℃～230℃；时间30～40分钟，频率5.0～8.0赫兹；

烤红：炉温230℃～240℃，时间40～50分钟，频率5.0～8.0赫兹；

烤兰：炉温240℃～260℃；时间60～70分钟，频率3.0～5.0赫兹；

发白：炉温140℃～160℃；时间50～60分钟，频率5.0～8.0赫兹。

借由上述技术方案，本发明具有的有益效果是：

本发明公开的一种通过低温氧化表面着色处理工艺技术，使工件表面改性而得到钝化的目的，达到外观颜色的控制和表面防锈的能力，从根本上解决了由于工件酸洗和表面磷化，而造成化学残液导致的污染问题，符合环保要求。

附图说明

图1是本发明的低温氧化着色处理工艺流程图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明通过将钢制品冲压件C-N共渗、淬火后，除去表面油污和氧化去皮后，再进行低温着色处理，在一个相对低温的环境下，通过控制不同的温度和时间，在保证工件硬度和强度性能要求的基础上，达到不同表面特殊颜色效果和防锈作用。使用的设备分别是滴注气体碳氮共渗炉(俗称多用炉)和网带炉。

碳氮共渗工艺是将碳和氮两种元素同时渗入钢制零件的表面，以提高零件的表面硬度，可使零件具有良好的耐磨性、抗疲劳性能和耐腐蚀性。采用上述工艺，生产出完全满足工艺要求的零件，质量非常稳定。

其采用的原理和过程控制如下：

(1)先将加热滴注气体碳氮共渗炉，其炉温700℃以上，再将工件送入炉内，并一直通入甲醇和氮气使其发生燃烧及分解反应：

2CH₃OH+3O₂→2CO₂+4H₂O

CH₃OH→CO+2H₂

在此阶段，还有一氧化碳和氢气的燃烧反应，大概持续时间约30min。

(2)到温后气氛组成。

①反应原理及过程：

以天然气、甲醇和氨气作为介质，温度控制在700℃以上，发生如下反应，提供活性碳氮原子：

CH₃OH→CO+2H₂

2[N]→N₂

CH4→2H₂+[C]

上面反应中生成的活性C、N原子渗入工件表面。

在共渗温度下，除进行上述反应外，还相互作用产生氰氢酸(HCN)，它是一种化学性质较活泼的物质，从而进一步分解出活性碳原子、活性氮原子，促进了共渗，其反应式如下：

NH₃+CO→HCN+H₂O

NH₃+CH₄→HCN+3H₂

2HCN→H₂+2[C]+2[N]

经过抛光后无锈无油的金属薄片工件，在加热时形成极薄的氧化膜，逐渐变成肉眼能见的彩色氧化膜，具有一定程度的防锈和美化作用。其化学性质比较稳定。

实施例

1、C-N共渗、淬火。

2、清洗；工件经清洗机清洗。

3、除油；加适量碱性清洗剂(型号：HJ-921A，主要用途：金属表面油污的清除)，加热温度70℃-80℃，除油时间5-10分钟(根据工件表面油污量定)，PH值8-10范围。

4、抛光：

(1)工件需抛光除去表面黑斑和氧化皮，使表面光亮；

(2)质量控制：表面经抛光后，应均匀光亮，不准沾有油渍。

表面抛光后，着色工艺处理具体为：在网带炉温度相对低的环境下(相对碳氮共渗温度控制在700℃以上)，通过控制不同的时间和温度，进行氧化着色处理，使汽车离合器从动盘表面能出现防锈的不同颜色：

烤黄：炉温220℃～230℃；时间30～40分钟，频率5.0～8.0赫兹；

烤红：炉温230℃～240℃，时间40～50分钟，频率5.0～8.0赫兹；

烤兰：炉温240℃～260℃；时间60～70分钟，频率3.0～5.0赫兹；

发白：炉温140℃～160℃；时间50～60分钟，频率5.0～8.0赫兹。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法，其特征在于包括以下步骤：

a、对离合器从动盘表面工件在滴注气体碳氮共渗炉中进行碳氮共渗和淬火处理；

b、再将工件放入清洗机中清洗，利用金属清洗液将工件表面油垢和杂质清洗干净，然后用净水喷淋，烘干后清洗出炉；

c、再对工件表面进行抛光，除去表面黑斑；

d、表面抛光后，在网带炉中进行低温氧化着色处理。

2.根据权利要求1所述的低温氧化着色处理工艺方法，其特征在于：所述步骤a中，先将加热气体滴注碳氮共渗炉，其炉温700℃以上，再将工件送入炉内，并一直通入甲醇和氮气使其发生燃烧及分解反应。

3.根据权利要求1所述的低温氧化着色处理工艺方法，其特征在于：所述步骤b除油清洗工艺具体为：将工件放入清洗机清洗后，加适量碱性清洗剂，加热温度70℃～100℃，除油时间5～10分钟，PH值8～10范围；然后，用清水喷淋干净并烘干。

4.根据权利要求1所述的低温氧化着色处理工艺方法，其特征在于：所述步骤c中抛光工艺具体为：在抛光机中对工件表面进行抛光，除表面黑斑和氧化皮。

5.根据权利要求1所述的低温氧化着色处理工艺方法，其特征在于：所述步骤d中着色处理工艺为：在网带炉中，通过控制不同氧化温度，使工件表面产生一层表面氧化膜，并具有不同的表面颜色。

6.根据权利要求5所述的低温氧化着色处理工艺方法，其特征在于：所述步骤d的着色处理工艺为：

烤黄：炉温220℃～230℃；时间30～40分钟，频率5.0～8.0赫兹；

烤红：炉温230℃～240℃，时间40～50分钟，频率5.0～8.0赫兹；

烤兰：炉温240℃～260℃；时间60～70分钟，频率3.0～5.0赫兹；

发白：炉温140℃～160℃；时间50～60分钟，频率5.0～8.0赫兹。

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