等离子氮化技术在曲轴生产中的应用

2018-6-15 9:43:08 admin 441

1.清洗工艺
  待处理零件装炉前应通过清洗使零件表面清洁无油,目前采用的主要清洗方法主要有下列方式:
  ①、高温蒸汽加清洗剂洗涤然后加高温蒸汽漂洗涤;②、自动清洗机清洗;③、汽油擦洗。
  第三种方式是在生产条件不具备时的变通方法,仅适用于小规模清洗。
  2.氮化工艺
  离子氮化工艺参数一般为:
  平均升温速度100℃/小时;保温温度:540~580℃之间;保温时间:6~8小时。离子软氮化工艺参数一般为:平均升温速度100℃/小时;保温温度:540~570℃之间;保温时间:3~4小时。
  三、曲轴氮化过程中的质量控制
  1.清洗
  清洗的好坏将直接影响曲轴的处理质量和延长处理周期。
  如果曲轴表面脏,将大大延长打弧周期,某一厂家过去由于曲轴清洗不干净打弧时间延长到12小时以上。处理后的曲轴表面附着很多碳黑,既影响产品外观又影响产品质量。经改进清洗工艺后,打弧时间大大缩短,处理质量也大大提高。据我们在东风汽车制泵厂处理柴油机油泵上的通道板的经验来看,表面清洁易形成连续的厚度较为均匀的化合物层,反之则不易形成连续和厚度均匀的化合物层。而在离子氮化时化合物层对硬度、耐磨及抗疲劳性能有较大贡献。
  我们认为,这主要是不洁净的表面所形成的碳黑以游离碳的形式存在,影响零件表面的活化,阻碍了渗氮。
  2.设备
  离子氮化和传统的氮化工艺相比具有很多优点,但是由于其真空放电的特殊性,又带来了一很大的弊病,这就是炉内零件温度分布的不均匀性。这一方面是因为零件表面的形状将影响表面电流密度的分布,省电,省材料,耗能小;④无环境污染等等。
  经过离子氮化的零件,其表面硬度较高,抗疲劳强度、减磨等性能均获得了改善。
  四、曲轴的离子氮化工艺现状
  与处理其他氮化零件相类似,曲轴的离子氮化工艺一般要经过打弧,升温,保温,冷却等4个阶段,包括出装炉,大致耗时18个小时。不同的厂家在离子氮化工艺上略有不同。
  关于变形,只要时效处理好(大约2~4小时),均匀升温就可保证变形较小,潍坊柴油机厂的氮化曲轴轴向跳动一般不超过3丝。
  关于软氮化,大连柴油机厂采用氨气加丙酮的办法,保温时间为5小时左右据反映离子软氮化比氮化变形要稍大一些,根据我们在东风汽车制造厂处理通道板及驱动环的经验来看,采用氨气加丙烷气作离子软氮化处理,工艺过程更容易控制。
  最近我所研制的大功率脉冲电源,平均功率已在120A以上,已完全能满足150KW炉体进行氮化的要求。新的脉冲电源经考核比过去的电源其稳定性可靠性更好。由于省去了限流电阻,仅此一项就可节电约为20%,加之脉冲电源的其他特点,在一定条件下,节电最大可达50%。采用脉冲电源,打弧时间缩短,油孔可不堵使得辅装炉时间缩短,电源操作简单,易于控制。
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  五、结论
  在曲轴产品上采用离子氮化工艺在技术上是比较先进的,氮化质量要优于传统的气体氮化,目前在设备使用过程中发现的一些问题也较容易得到解释和解决,而脉冲电源的研制成功又使得辅助装炉时间缩短,弧清洗时间缩短,节省能源,离子氮化工艺的许多优点将为愈来愈多的曲轴厂家所认识。我所愿与曲轴厂家一道,不断完善设备和工艺,为提高曲轴产品的质量作出我们应尽的努力。