CN104404445A - 汽车链条销轴的铬钒共渗工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有较大载荷、耐磨损、抗腐蚀、抗氧化、疲劳性能好且使用寿命长的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，将经过精磨的销轴置于转炉中，同时在转炉中加入60%～70%的无水硼砂，加入10%～15%的Cr2O3、8%～15%的V2O5作为渗剂，一定量还原剂，保持转炉处于回转状态，并在1000℃±2℃环境中保温10h，进行铬钒共渗,经过铬钒共渗后的销轴倒入淬火油中淬火，并用沸水煮去表层残余废盐；当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬，依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。

Description

汽车链条销轴的铬钒共渗工艺
技术领域
本发明涉及一种具有较大载荷、耐磨损、抗腐蚀、抗氧化、疲劳性能好且使用寿命长的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，属于汽车零部件制造领域。
背景技术
CN102242335A、名称“一种销轴的调质方法”，包括以下步骤：第一步，将所需调质处理的工件经过磨床处理，清除表面杂质；第二步，将工件放入调质炉，关闭炉门，充入氮气和渗碳渗氮气体，将炉温升至510℃至790℃，保持炉温30分钟到60分钟，同时滴入甲醇；第三步，当炉温升至790℃-950℃时，滴入煤油，保持炉温40-60分钟；第四步，保持氮气和渗碳渗氮气体压力，逐渐降低炉温到100℃；第五步，将工件取出，降温到室温；第六步，清理工件表面。其不足之处：一是渗钒层很薄，抗高温氧化及热疲劳性能低，不能承受大负荷；二是渗铬层的抗高温氧化性能虽好，但硬度较低，耐磨性较差；三是在低、中碳钢的渗铬或渗钒层下均易形成贫碳区，故只适用于轻载下工作的工件。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种具有较大载荷、耐磨损、抗腐蚀、抗氧化、疲劳性能好且使用寿命长的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺。
设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在现有销轴的渗铬工艺基础上，通过改变渗剂，并通过对工艺流程的进一步改进，使经过渗金属之后的销轴达到设计目的所提的要求。为此本发明将经过精磨的销轴置于转炉中，同时在转炉中加入盐浴配方（60%～70%无水硼砂，10%～15%Cr2O3，8%～15%V2O5，一定量还原剂），保持转炉处于回转状态，并在1000℃环境中保温10h，进行铬钒共渗，经过铬钒共渗后的销轴倒入淬火油中淬火，并用沸水煮去表层残余废盐。当在熔融硼砂中加入铬和钒的氧化物(Cr2O3、V2O5)后，部分硼砂高温热分解而产生三氧化二硼，此时盐浴中有三种氧化物并存(B203、Cr2O3和V2O5)。
由于已知各元素氧化物稳定性下降顺序如下:
Ca    Mg    Zr    Al    Ti    Si    B    Cr    Nb    V    W
排列在前面的每个元素可成为其后面各元素的还原剂。由此可知，前述三种氧化物中B203最为稳定，Cr2O3次之，V2O5稳定性最差。当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬。依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。在进行铬钒共渗时，若用铝作为还原剂，则盐浴内主要发生下列化学反应:
2/5V2O5+4/3AI=4/5V+2/3AI2O3
2/3Cr2O3+4/3AI=4/3Cr+2/3AI2O3
由上述两个化学反应得到活性的钒铬原子。当工件浸入盐浴后，活性的钒铬原子同时吸附于钢的表面并向内层扩散，随后钒和铬就和钢基体中的碳形成各自的碳化物。由于碳化物中的碳来自于基体，为保证基体渗金属后仍有足够的含碳量，需要用作渗金属的销轴原材料具有较高的含碳量(一般含碳量应>0.6%)。
技术方案：一种汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，将经过精磨的销轴置于转炉中，同时在转炉中加入60%～70%的无水硼砂，加入10%～15%的Cr2O3、8%～15%的V2O5作为渗剂，一定量还原剂，保持转炉处于回转状态，并在1000℃±2℃环境中保温10h，进行铬钒共渗,经过铬钒共渗后的销轴倒入淬火油中淬火，并用沸水煮去表层残余废盐；当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬，依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。
本发明与背景技术相比，一是本发明采用渗金属工艺相比目前工业上普遍使用的单渗铬或渗钒工艺，渗透速度快，共渗层的耐磨性、抗擦伤性能比单一渗层强，避免了单一渗层中可能出现的针孔；二是金相对比：图1是销轴经过渗铬处理后的金相图，图2是销轴经过铬钒共渗处理后的金相图，由图2中我么可以看出铬钒共渗的渗层相比渗铬的渗层要更加质密，渗层与基体之间结合强度更好，表面强度大大提高，提高了耐磨性能和剪切强度；耐磨性能对比：
上表中数据显示，0～T和T～2T两个时间段中，铬钒共渗钢试样的表面磨损量比渗铬钢试样的表面磨损量都要小。
单位面积渗层的磨损量为m，试样渗层的密度ρ
可以近似计算出试样渗层的厚度减少量a=10000m/ρ（μm）
假设渗铬试样的渗层由Cr7C3组成，其密度为6.68（g/cm3），铬钒共渗试样的渗层由Cr7C3和VC两部分组成，各占一半，其密度为6.03(g/cm3)。由上面公式近似计算出结果。
由此可得出：铬钒共渗的共渗层比渗铬的共渗层有更好的耐磨性。
附图说明
图1是销轴经过渗铬处理后的金相图，销轴渗铬后放大400倍金相图。
图2是销轴经过铬钒共渗处理后的金相图，销轴铬钒共渗后放大400倍金相图。
具体实施方式
实施例1：参照附图2。一种汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，其特征是：将经过精磨的销轴置于转炉中，同时在转炉中加入60%～70%的无水硼砂，加入10%～15%的Cr2O3、8%～15%的V2O5作为渗剂，一定量还原剂，保持转炉处于回转状态，并在1000℃±2℃环境中保温10h，进行铬钒共渗,经过铬钒共渗后的销轴倒入淬火油中淬火，并用沸水煮去表层残余废盐；当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬，依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。已知各元素氧化物稳定性下降顺序如下:Ca、Mg、Zr 、Al、Ti、Si、B、Cr、 Nb、V、W，其排列在前面的每个元素可成为其后面各元素的还原剂，在前述的B203、Cr2O3、V2O5三种氧化物中B203最为稳定，Cr2O3次之，V2O5稳定性最差，当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬，依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。渗金属所用销轴原材料的含碳量要大于0.6%。采用80号钢做材料的销轴经过铬钒共渗后销轴表面在T～2T时间内，表面磨损量减小到4.29 mg/cm2。铬钒共渗后的共渗层厚度为8～15μm且渗层厚度均匀。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，其特征是：将经过精磨的销轴置于转炉中，同时在转炉中加入60%～70%的无水硼砂，加入10%～15%的Cr2O3、8%～15%的V2O5作为渗剂，一定量还原剂，保持转炉处于回转状态，并在1000℃±2℃环境中保温10h，进行铬钒共渗,经过铬钒共渗后的销轴倒入淬火油中淬火，并用沸水煮去表层残余废盐；当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬，依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。
2.根据权利要求1所述的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，其特征是：已知各元素氧化物稳定性下降顺序如下:Ca、Mg、Zr 、Al、Ti、Si、B、Cr、 Nb、V、W，其排列在前面的每个元素可成为其后面各元素的还原剂，在前述的B203、Cr2O3、V2O5三种氧化物中B203最为稳定，Cr2O3次之，V2O5稳定性最差，当向盐浴中加入还原剂后，首先被还原的是钒，若还原剂过量才有可能同时还原出铬，依还原剂的用量不同可以分别得到活性的钒、铬钒和铬钒硼原子，以实现钢的渗钒、铬钒二元共渗和铬钒硼三元共渗。
3.根据权利要求1所述的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，其特征是：渗金属所用销轴原材料的含碳量要大于0.6%。
4.根据权利要求1或3所述的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，其特征是：采用80号钢做材料的销轴经过铬钒共渗后销轴表面在T～2T时间内，表面磨损量减小到4.29 mg/cm2。
5.根据权利要求1所述的汽车链条销轴的铬钒共渗工艺，其特征是：铬钒共渗后的共渗层厚度为8～15μm且渗层厚度均匀。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105088133A (zh) * 2015-08-28 2015-11-25 杭州东华链条集团有限公司 一种高耐磨链条的制造工艺
CN105112925A (zh) * 2015-08-28 2015-12-02 杭州东华链条集团有限公司 一种高耐磨链条
CN105239037A (zh) * 2015-11-02 2016-01-13 杭州持正科技股份有限公司 一种链条销轴表面渗钒强化工艺
CN105369257A (zh) * 2015-03-28 2016-03-02 青岛征和工业股份有限公司 一种高碳轴承钢精密零件表面热处理方法
CN105369192A (zh) * 2015-10-15 2016-03-02 青岛征和工业股份有限公司 一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法
CN107858637A (zh) * 2017-12-11 2018-03-30 马鞍山蓝科再制造技术有限公司 一种钢模具盐浴渗钒的方法
CN108277453A (zh) * 2018-02-06 2018-07-13 武汉理工大学 一种高铬微变形冷冲模具表面铬钒共渗处理方法
CN108300960A (zh) * 2018-03-06 2018-07-20 中国科学院海洋研究所 一种不含金属粉末的表面扩渗剂及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87104782A (zh) * 1986-07-07 1988-01-20 株式会社丰田中央研究所 表面处理法及其处理材料
CN1041977A (zh) * 1989-03-04 1990-05-09 国家机械工业委员会武汉材料保护研究所 金属稀***渗盐浴
US20070099012A1 (en) * 2003-03-31 2007-05-03 Brady Michael P Iron-based alloy and nitridation treatment for PEM fuel cell bipolar plates
CN103526154A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 重庆理工大学 一种铬钒稀土多元共渗硼砂盐浴渗金属渗剂及其应用方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87104782A (zh) * 1986-07-07 1988-01-20 株式会社丰田中央研究所 表面处理法及其处理材料
CN1041977A (zh) * 1989-03-04 1990-05-09 国家机械工业委员会武汉材料保护研究所 金属稀***渗盐浴
US20070099012A1 (en) * 2003-03-31 2007-05-03 Brady Michael P Iron-based alloy and nitridation treatment for PEM fuel cell bipolar plates
CN103526154A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 重庆理工大学 一种铬钒稀土多元共渗硼砂盐浴渗金属渗剂及其应用方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹晓明 等: "《现代金属表面合金化技术》", 31 March 2007, 化学工业出版社 *
李棣泉 等: ""用盐浴法在钢铁表面形成碳化物被覆层的研究"", 《金属热处理》 *
黄守伦: "《实用化学热处理与表面强化新技术》", 30 June 2002, 机械工业出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105369257A (zh) * 2015-03-28 2016-03-02 青岛征和工业股份有限公司 一种高碳轴承钢精密零件表面热处理方法
CN105088133A (zh) * 2015-08-28 2015-11-25 杭州东华链条集团有限公司 一种高耐磨链条的制造工艺
CN105112925A (zh) * 2015-08-28 2015-12-02 杭州东华链条集团有限公司 一种高耐磨链条
CN105369192A (zh) * 2015-10-15 2016-03-02 青岛征和工业股份有限公司 一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法
CN105369192B (zh) * 2015-10-15 2018-11-16 青岛征和工业股份有限公司 一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法
CN105239037A (zh) * 2015-11-02 2016-01-13 杭州持正科技股份有限公司 一种链条销轴表面渗钒强化工艺
CN107858637A (zh) * 2017-12-11 2018-03-30 马鞍山蓝科再制造技术有限公司 一种钢模具盐浴渗钒的方法
CN108277453A (zh) * 2018-02-06 2018-07-13 武汉理工大学 一种高铬微变形冷冲模具表面铬钒共渗处理方法
CN108300960A (zh) * 2018-03-06 2018-07-20 中国科学院海洋研究所 一种不含金属粉末的表面扩渗剂及其应用

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