[发明专利]缝纫机压脚件的渗氮加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面热处理技术领域，具体提供一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺。

背景技术

渗氮，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性、以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。

目前，在对材质为56CrNiMoV7的缝纫机压脚件表面进行气体渗氮热处理时，由于工件铸造成型，未经过渗氮前调质处理，且工件硬度较低，若采用常规短时的渗氮加工工艺，易造成压脚件表面硬度低，深层深度较浅，不能达到高精度技术要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺，其设计合理、易操作，加快了渗氮速度，且提高了工件表面的耐疲劳强度和耐磨性性能。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺，包括以下加工步骤：

(1)预处理工序；将缝纫机压脚件置于超声波清洗机中进行清洗，以去除缝纫机压脚件表面上的油污；然后再按照装架要求，将清洗后的缝纫机压脚件装架、并吊入渗氮炉内；

(2)排气工序；检查渗氮炉的炉盖盖好无误后，对渗氮炉进行升温，在升温过程中通入氮气，以排尽渗氮炉内的空气，且同时控制炉压为0.01～0.02Pa；

(3)预氧化工序；当渗氮炉内的炉温升到250～300℃后，保温1h；然后再关闭氮气阀门，打开炉盖，使得缝纫机压脚件曝漏于大气中，此时，借助大气中的氧气及炉温对缝纫机压脚件进行10～20min的预氧化处理；

预氧化处理结束后盖上炉盖，打开氮气阀门，同时继续对渗氮炉进行升温至400～450℃，保温1h；

(4)渗氮工序；渗氮炉内的炉温继续升温至500～520℃，关闭氮气阀门、且打开氨气阀门，进行离子渗氮的强渗工序，此过程中设定氨气的分解率为30～40％，渗氮时间为2～3h；强渗结束后，保温30h进行扩散；

(5)冷却工序；扩散结束后，开启鼓风机来对渗氮炉进行降温，待渗氮炉内的炉温缓冷至150℃时，关闭氨气阀门、且同时打开氮气阀门；当渗氮炉内的炉温缓冷至100℃时，关闭氮气阀门，打开炉盖，渗氮处理后的缝纫机压脚件出炉。

作为本发明的进一步改进，所述渗氮炉采用井式渗氮炉。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤(2)、步骤(3)和步骤(5)中，所通入氮气的流量皆可设定为1m³/h。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤(4)中，所通入氨气的流量设定为1.5m³/h。

作为本发明的进一步改进，所述缝纫机压脚件经渗氮处理后的渗氮层深度为0.2mm，表面硬度值为670～690HV。

本发明的有益效果是：相较于常规的渗氮加工工艺，本发明所述的渗氮加工工艺具有以下优点：①本发明加工工艺设计合理，该加工工艺在渗氮工序之前进行了一预氧化工序，且合理控制氧化过程的温度及时间，从而在工件表面生成一层氧化膜，该氧化膜具有很高的表面自由能，对氮化物有很强的吸附性，显著提高了工件表面的氮含量，增大了工件表面的氮浓度梯度，形成了高的浓度差，进而提高了氮原子向缝纫机压脚件基体的扩散速度(即提高了渗氮速度)，提高了压脚件表面的耐疲劳强度和耐磨性等性能，延长了压脚件的使用寿命；此外，该预氧化工序阶段的设置不仅节省了现有的渗氮前调质处理工序，且在氧化处理时不用附加任何辅助设备，氧化介质为空气，进而大大降低了生产成本。②本发明在预处理工序阶段，采用超声波清洗机对缝纫机压脚件进行清洗，来去除缝纫机压脚件表面上的油污；超声波清洗技术是一种复杂的物理、化学作用过程，能够使得缝纫机压脚件表面在渗氮处理时更容易吸附活性氮原子。③本发明采用井式渗氮炉，所述井式渗氮炉还配置有一PLC控制器来精确控制渗氮加工工艺的温度、时间、气体流量等，进而有效确保了加工精度，提升了工件的加工质量。

附图说明

图1为本发明所述缝纫机压脚件的渗氮加工工艺的工艺流程图；

图2为本发明实施例1所得渗氮处理后的缝纫机压脚件的100×金相图片；

图3为本发明实施例1所得渗氮处理后的缝纫机压脚件的500×金相图片。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

本发明公开了一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺，该加工工艺设计合理、易操作，加快了渗氮速度，且提高了工件表面的耐疲劳强度和耐磨性性能。具体说明如下：

实施例1：