阅读说明：本技术 一种轴类工件防渗碳处理方法 (Anti-carburizing treatment method for shaft workpieces ) 是由 殷健 骆波阳 何建平 于 2020-11-27 设计创作，主要内容包括：一种轴类工件防渗碳处理方法,步骤(1)：制作芯轴；步骤(2)：洗涤；步骤(3)装炉；步骤(4)渗碳淬火；步骤(5)清洗；步骤(6)回火；步骤(7)拆炉。本发明可防止渗碳气氛进入防渗区,达到防渗目的；芯轴与工件直接接触,避免了工件与工装接触时异物对工件产生外观影响；使用芯轴,避免了防渗涂料与工件的大面积接触,可以避免偏酸性防渗涂料对工件产生的腐蚀；可以节省防渗涂料的使用量。(An anti-carburizing treatment method for shaft workpieces comprises the following steps of (1): manufacturing a mandrel; step (2): washing; step (3), charging; carburizing and quenching; cleaning; tempering; and (7) disassembling the furnace. The invention can prevent carburizing atmosphere from entering the seepage-proofing area, thereby achieving the aim of seepage proofing; the mandrel is in direct contact with the workpiece, so that the influence of foreign matters on the appearance of the workpiece when the workpiece is in contact with the tool is avoided; the mandrel is used, so that large-area contact between the anti-seepage coating and the workpiece is avoided, and corrosion of the acidic anti-seepage coating to the workpiece can be avoided; the use amount of the anti-seepage coating can be saved.)

一种轴类工件防渗碳处理方法

技术领域

本发明涉及渗碳淬火热处理领域，尤其是轴类工件防渗碳处理。

背景技术

随着新能源汽车行业的迅速发展，电动汽车轴类产品被广泛应用，而某些电动汽车轴类重量很大，零部件设计往往追求产品轻量化，以达到最优化设计。关于这一点，设计者经常会设计一些通孔类或盲孔类的产品，以达到产品轻量化目的。在这些产品中，大多数轴的内孔都有一些功能性尺寸，并且这些尺寸要求非常苛刻。这些产品很多都要进行渗碳淬火热处理，这对于控制内孔尺寸是相当困难的，因此，需要对这种内孔进行热处理后加工。

这种内孔更多用车削进行加工，为了让热处理后内孔更容易加工，需要在渗碳热处理时对这种功能性孔进行防渗碳处理，降低孔内硬度。对于防渗碳处理的传统方法一般是涂敷防渗剂、镀金属等。现有的防渗碳处理方法的不足之处在于： (1)使用防渗剂防渗时，如果工装有异物时，直接接触工件会增加工件表面缺陷的风险；(2)使用酸性防渗剂防渗时，会腐蚀工件表面，导致工件锈蚀；(3) 所有的内孔面均需要涂敷，防渗涂料的使用量大，增加防渗剂的使用成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可防止工件与工装接触时产生外观缺陷，减轻涂料对工件的大面积腐蚀，节省防渗涂料用量的轴类工件防渗碳处理方法。

轴类工件防渗碳处理方法的步骤如下：

步骤(1)：制作芯轴：根据工件的盲孔大小，制作仿形芯轴，芯轴为16MnCr5 材质，芯轴的倒角处外径大小与工件盲孔的内径大小相同，工件材质为 20CrMnTi，表面硬度HRC58-63，渗层深度为0.6mm-0.8mm，内孔硬度为HRC37-43；

步骤(2)：洗涤：用清洗剂对工件的盲孔的防渗碳区域进行洗涤，然后干燥；

步骤(3)装炉：工件干燥后，在芯轴倒角处均匀涂抹防渗涂料，然后装到工件盲孔内，起到密封盲孔防渗碳作用；

步骤(4)渗碳淬火：将工件推到渗碳炉内进行渗碳，预热温度770℃-780℃，保温20分钟，强渗温度为905℃-925℃，保温100分钟，碳势1.10％-1.20％，扩散温度为890℃-910℃，保温时间40分钟，碳势0.90％-1.00％，将工件拉出油淬，淬火温度为780℃-800℃，保温时间40分钟，碳势0.80％-0.90％，油淬 20分钟，搅拌速度为中速；

步骤(5)清洗：将淬火后的工件进行清洗处理；

步骤(6)回火：将清洗干净的工件进行回火，回火温度为160℃-180℃，保温150分钟；

步骤(7)拆炉：将回火后的工件从工装上取出，卸掉芯轴，放入周转箱。

优选地，对于步骤(2)，对干燥后工件盲孔的防渗碳区域，涂刷防渗碳涂料，使用软毛刷涂刷。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)防止渗碳气氛进入防渗区，达到防渗目的；

(2)芯轴与工件直接接触，避免了工件与工装接触时异物对工件产生外观影响；

(3)使用芯轴，避免了防渗涂料与工件的大面积接触，可以避免偏酸性防渗涂料对工件产生的腐蚀；

(4)可以节省防渗涂料的使用量。

附图说明

图1为本发明实施例的步骤(4)的温度曲线图；

图2为本发明实施例中的产品示意图；

图3为本发明实施例中的芯轴示意图；

图4为本发明防渗剂的涂抹面积示意图；

图5为本发明的工件与芯轴直接接触示意图；

具体实施方式

在图1至图5所示的本发明的示意简图中，轴类工件防渗碳处理方法的步骤如下：

步骤(1)：制作芯轴：根据工件的盲孔大小，制作仿形芯轴，芯轴为16MnCr5 材质，芯轴的倒角处外径大小与工件盲孔的内径大小相同，工件材质为 20CrMnTi，表面硬度HRC58-63，渗层深度为0.6mm，内孔硬度为HRC37-43；

步骤(2)：洗涤：用清洗剂对工件的盲孔的防渗碳区域进行洗涤，然后干燥；

步骤(3)装炉：工件干燥后，在芯轴倒角处，使用软毛刷涂刷均匀涂抹防渗涂料，然后装到工件盲孔内，起到密封盲孔防渗碳作用；

步骤(4)渗碳淬火：将工件推到渗碳炉内进行渗碳，预热温度780℃，保温20分钟，强渗温度为915℃，保温100分钟，碳势1.15％，扩散温度为900℃，保温时间40分钟，碳势0.95％，将工件拉出油淬，淬火温度为790℃，保温时间40分钟，碳势0.85％，油淬20分钟，搅拌速度为中速；

步骤(5)清洗：将淬火后的工件进行清洗处理；

步骤(6)回火：将清洗干净的工件进行回火，回火温度为170℃，保温150 分钟；

步骤(7)拆炉：将回火后的工件从工装上取出，卸掉芯轴，放入周转箱。

下面是使用本发明的轴类工件防渗碳处理方法，防渗后的硬度对比，检测结果如下，见表1：

表1

防渗后硬度要求HRC37-43，硬度均在合格范围内。

使用本发明的轴类工件防渗碳处理方法，热处理后，孔内尺寸与涂料防渗后孔内(Φ24、Φ18)圆度尺寸对比，见表2：

表2

使用本发明的轴类工件防渗碳处理方法，热处理前，Φ24孔圆度3.7μm，Φ18孔圆度5.6μm。防渗涂料防渗热处理前，Φ24孔圆度4.7μm，Φ18孔圆度6.2μm。3)孔内变形量满足加工要求。

由此可得知，使用本发明的轴类工件防渗碳处理方法，防渗后孔内没有腐蚀现象。