阅读说明：本技术 一种卡钳活塞的表面处理方法 (Surface treatment method for caliper piston ) 是由 李仪平 沃春耀 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种卡钳活塞的表面处理方法,包括以下步骤：步骤一：除尘清洗；步骤二：工件装炉和预热；步骤三：将真空氮化炉抽真空；步骤四：升高电压使卡钳活塞起辉并使卡钳活塞表面升温；步骤五：在真空氮化炉中通入氨气进行渗氮处理；步骤六：将卡钳活塞冷却并取出。本发明提供一种卡钳活塞的表面处理方法,具有环保、生产周期短、生产效率高、且成本低的特点。(The invention discloses a surface treatment method of a caliper piston, which comprises the following steps: the method comprises the following steps: dedusting and cleaning; step two: charging and preheating a workpiece; step three: vacuumizing the vacuum nitriding furnace; step four: raising the voltage to glow the caliper piston and heating the surface of the caliper piston; step five: introducing ammonia gas into a vacuum nitriding furnace for nitriding treatment; step six: the caliper piston is cooled and removed. The invention provides a surface treatment method of a caliper piston, which has the characteristics of environmental protection, short production period, high production efficiency and low cost.)

一种卡钳活塞的表面处理方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件表面处理技术领域，尤其是涉及一种卡钳活塞的表面处理方法。

背景技术

汽车的制动基本都通过液压控制，通过液压驱动制动卡钳上的制动片抱紧制动盘实现制动，而制动卡钳是制动系统核心部件之一，制动卡钳包括卡钳活塞和制动片，其在受压的流体作用下在支座内滑动，进而推动制动垫片与制动盘以摩擦方式产生制动力。卡钳活塞与相配置的油缸属于紧密配合，能往复滑动但不能在移动时造成制动液泄漏；制动过程中，卡钳活塞与缸体会产生相对滑动，滑动过程中，制动钳活塞的外壁会与缸体的内壁发生滑动摩擦，故对于制动钳活塞的外壁的光洁度、硬度及耐磨度均提出了较高的要求。目前对卡钳活塞常用的表面处理方法，主要有通过电镀的方法在卡钳活塞表面镀铬，但是这种方法会造成环境污染问题，且生产周期较长、生产效率较低；另一种是对卡钳活塞表面进行QPQ盐浴复合处理，但是这种方法从环保角度来讲还是不够理想。

例如，在中国专利文献上公开的“一种卡钳活塞生产工艺”，其公告号CN108994551 A，该技术方案通过对活塞的机械加工，以及对表面处理的过程的优化及参数调整，主要涉及电镀前的充分清洁，使镀层更加均匀，能够防止镀层脱落。整个处理过程工序更加合理，良品率高，在确保活塞本体表面镀层硬度的同时，有效地提高了活塞工作面的耐磨性，以及提高了镀层与活塞本体表面的结合度，保证了产品质量的稳定性。但是该生产工艺中通过在活塞本体镀铬进行表面处理，并不环保。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术的存在一定的环境污染、生产周期长、生产效率低的问题，提供一种卡钳活塞的表面处理方法，具有环保、生产周期短、生产效率高、且成本低的特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种卡钳活塞的表面处理方法，包括以下步骤：

步骤一：除尘清洗，将卡钳活塞进行清洗，对真空氮化炉内灰尘杂志进行清理；

步骤二：工件装炉和预热，将卡钳活塞放入真空氮化炉中，并将真空氮化炉密封，将氨气热分解炉升温；

步骤三：抽真空，将真空氮化炉内抽真空，使真空度达到设定值；

步骤四：升高电压，使卡钳活塞起辉，同时使卡钳活塞表面升温；

步骤五：渗氮处理，温度升高至设定温度时进行保温处理，并在真空氮化炉内通入氨气进行渗氮处理；

步骤六：将卡钳活塞冷却并取出。

在上述技术方案中，通过离子氮化的方法对卡钳活塞进行表面处理，可通过调节通入氮气对控制渗碳组织，在步骤四中，通过升高电压使卡钳活塞起辉，并用辉光放电直接对卡钳活塞表面加热，无需其他辅助加热设备，方便节能，有利于降低成本，且活塞卡钳受热均匀，且可通过提高电流和电压加速升温，提高生产效率，降低生产周期；在步骤五中，进行渗氮处理过程中使用氨气，且氨气热分解后为氮气和氢气，因此基本无有害气体产生，较为环保。

作为优选，在所述步骤三中，在抽真空的同时通入少量热分解氨气。

通入少量热分解氨气的设置有利于调整真空氮化炉内的气压。

作为优选，在所述步骤四和步骤五中，当真空氮化炉的壳体温度升高到一定温度时，通冷却水降温。

通冷却水对真空氮化炉的壳体进行降温处理，且不会对卡钳活塞的真空氮化处理造成影响。

作为优选，所述卡钳活塞设置为不锈钢，在所述步骤五中，所述设定温度为540~600℃。

不锈钢材质的隔热性较好，作为卡钳活塞使用时，可避免热量传导到制动液中导致制动液受热气化影响刹车性能。

作为优选，在所述步骤六中，卡钳活塞在真空氮化炉内自然冷却至一定温度后再开入空冷并取出。

卡钳活塞在真空氮化炉中冷却一段时间再取出，真空氮化炉中仍保持真空状态，有利于保证工件表面不产生氧化色，提高生产质量。

作为优选，在所述步骤六中，卡钳活塞在真空氮化炉内进行辉光冷却。

辉光冷却的方式有利于提高卡钳活塞冷却速度，从而提高生产效率。

作为优选，所述辉光冷却包括在保温结束前用高电压、低气压和小电流使卡钳活塞维持辉光，在停止加热后通冷却水并通入大量氨气。

通冷却水有利于加速降温，提高效率，通入大量氨气是为了在加速降温的同时避免卡钳活塞表面氧化。

作为优选，所述渗氮炉设置为离子氮化炉。

卡钳活塞在离子氮化炉内进行真空氮化的表面处理，表面加热速度快，由于提高生产效率，且在真空氮化过程中，除了卡钳活塞表面被加热，其余部分均处在低温状态，安全性较高，且在高压电场作用下，氮化原子的运动速度快，深入速度快，生产效率高。

因此，本发明具有如下有益效果：

（1）具有环保、生产周期短、生产效率高、且成本低的特点；

（2）步骤三中抽真空的同时通入少量热分解氨气，有利于调整真空氮化炉内的气压；

（3）步骤六中卡钳活塞在真空氮化炉中冷却一段时间再取出，有利于保证工件表面不产生氧化色；

（4）步骤六中辉光冷却的方式有利于提高卡钳活塞冷却速度，从而提高生产效率。

附图说明

图1是一种卡钳活塞的表面处理方法的步骤图；

图2是卡钳活塞的结构示意图；

图中：1、步骤一 2、步骤二 3、步骤三 4、步骤四 5、步骤五 6、步骤六 7、卡钳活塞。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2所示的实施例1中，一种卡钳活塞的表面处理方法，包括以下步骤：

步骤一：除尘清洗，将卡钳活塞7进行清洗，对真空氮化炉内灰尘杂志进行清理；

步骤二：工件装炉和预热，将卡钳活塞放入真空氮化炉中，密封炉盖，并将真空氮化炉密封，在接通阴阳极导线，并将氨气热分解炉升温；

步骤三：抽真空，通过启动真空泵将真空氮化炉内抽真空，使真空度达到设定值，在抽真空过程中，充入一定量的氨气热分解产生的氮气和氢气；

步骤四：闭合高压开关，慢慢升高电压，使卡钳活塞起辉，同时使其表面升温；

步骤五：渗氮处理，当步骤五中温度升高到设定温度时进行保温处理，使卡钳活塞保持高温，并在真空氮化炉中通过氨气进行渗氮处理；

步骤六：卡钳活塞在仍保持真空状态的真空氮化炉内自然冷却，冷却到一定温度再开炉空冷并取出。

在步骤一中，为了油污、锈斑等引起电弧损伤卡钳活塞，对卡钳活塞和真空氮化炉的内部进行清洗和除尘处理，在步骤二中，卡钳活塞为阴极，氨气热分解炉通过加热升温将氨气分解为氮气和氢气，避免产生有害气体对环境造成污染；在步骤三中，通入少量热分解氨气的设置有利于调整真空氮化炉内的气压，使炉内气压保持在130Pa~1300Pa之间；在步骤四中，通过升高电压使卡钳活塞起辉，并用辉光放电直接对卡钳活塞表面加热，无需其他辅助加热设备，方便节能，有利于降低成本，且活塞卡钳受热均匀，且可通过提高电流和电压加速升温，提高生产效率，降低生产周期；在步骤五中，进行渗氮处理过程中使用氨气，且氨气热分解后为氮气和氢气，因此基本无有害气体产生，较为环保；在步骤六中卡钳活塞在仍保持真空状态的真空氮化炉内自然冷却，有利于保证工件表面不产生氧化色。在整个真空氮化过程中，不产生有害气体，较为环保，且成本低、生产效率高、生产周期短。

进一步地，在步骤六中，当步骤五保温结束后即可停电，关闭进气阀、停止运行真空泵，在真空氮化炉的壳体温度低于25℃时再关闭冷却水。

进一步地，卡钳活塞设置为不锈钢材质，在步骤五中，设定温度为540~600℃，不锈钢材质的隔热性较好，作为卡钳活塞使用时，可避免热量传导到制动液中导致制动液受热气化影响刹车性能。

此外，卡钳活塞整个表面处理过程在离子氮化炉中进行，表面加热速度快，由于提高生产效率，且在真空氮化过程中，除了卡钳活塞表面被加热，其余部分均处在低温状态，安全性较高，且在高压电场作用下，氮化原子的运动速度快，深入速度快，生产效率高。

实施例2：

实施例2的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：在步骤四中，闭合高压开关，慢慢升高电压使卡钳活塞表面起辉，用低气压小电流首先进行清理，打散弧清理结束后转入升温阶段，逐渐加大通入热分解氨气的流量，提高电流和电压加速升温。

实施例3：

实施例3的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：在步骤四和步骤五中，当真空氮化炉的壳体温度较高时，即温度升高至35℃以上时，通冷却水降温。通冷却水对真空氮化炉的壳体进行降温处理，且不会对卡钳活塞的真空氮化处理造成影响。

实施例4：

实施例4的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：在步骤六中，卡钳活塞在真空氮化炉内进行辉光冷却，辉光冷却包括在保温结束前用高电压、低气压和小电流使卡钳活塞维持辉光，在停止加热后通冷却水并通入大量氨气；辉光冷却的方式有利于提高卡钳活塞冷却速度，从而提高生产效率，其中通冷却水有利于加速降温，提高效率，通入大量氨气是为了在加速降温的同时避免卡钳活塞表面氧化。

需要说明的是，上述描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。