[发明专利]一种发动机正时链条销轴碳氮共渗工艺

说明书

本发明公开了一种发动机正时链条销轴碳氮共渗工艺，其技术方案要点包括：低温阶段，将渗碳炉的温度控制在低温C1，并向渗碳炉内以恒定的流量通入大量的氨气，在长时间T1内于销轴表面形成深度大于100μm的碳氮共渗层和渗碳层；高温阶段，减小通入渗碳炉内的氨气流量，并提升渗碳炉的温度至高温C2，维持短时间但不少于15min的T2后直接通入油室淬火。本发明具有通过在低温覆层阶段采用较低温度，大流量氨气和较长的渗透时间，在链销表面形成足够深度的碳氮共渗表面和足够的渗碳层深度，并获得细小的碳氮共渗层组织；在高温阶段，通过采用高温处理，并在短时间内加热淬火，提高销轴的心部硬度，简化销轴的碳氮共渗工艺流程，提高销轴静载抗弯强度。

技术领域

本发明涉及一种发动机正时链条销轴的生产工艺，更具体地说它涉及一种发动机正时链条销轴碳氮共渗工艺。

背景技术

汽车正时链条销轴碳氮共渗热处理工艺作为正时链条的加工处理工艺中的重要一环，主要通过采用高温的环境，使得碳原子和氮原子渗入销轴的内部，进而通过淬火达到提升正时链条销轴的表面强度以及心部硬度的效果。

目前采用的汽车正时链条销轴碳氮共渗热处理工艺为一段式热处理工艺，即采用高温的环境，使得碳原子和氮原子渗入销轴的内部，再对销轴进行淬火。

公告号为CN106086771B的中国专利公开了一种用于汽油发动机正时链条销轴的气体渗碳热处理工艺，该渗碳热处理工艺依次包括排气阶段、渗碳阶段、保温阶段以及将销轴送入油室淬火的淬火阶段。

但是该用于汽油发动机正时链条销轴的气体渗碳热处理工艺的工艺复杂且工艺周期长；以及现有技术中所采用的汽车正时链条销轴碳氮共渗热处理工艺的工艺时间长，产品的抗弯曲强度低且不稳定，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种发动机正时链条销轴碳氮共渗工艺，该碳氮共渗工艺具有在满足销轴的疲劳和磨损性能时简化销轴的碳氮共渗工艺流程、缩短碳氮共渗工艺时间的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种发动机正时链条销轴碳氮共渗工艺，包括：

低温覆层，将渗碳炉的温度控制在低温C1，并向渗碳炉内以恒定的流量通入大量的氨气，在长时间T1内于销轴表面形成深度大于100μm的碳氮共渗层和渗碳层；

高温回锻，减小通入渗碳炉内的氨气流量，并提升渗碳炉的温度至高温C2，维持短时间但不少于15min的T2后直接通入油室淬火。

通过采用上述技术方案，低温覆层阶段采用较低温度，大流量氨气以及较长的渗透时间，在链销表面形成足够深度的碳氮共渗表面和足够的渗碳层深度，并获得细小的碳氮共渗层组织；在高温回锻阶段，通过采用高温处理，并在短时间内加热淬火，起到提高销轴心部硬度的作用，在显著简化销轴的碳氮共渗工艺流程的同时，缩短销轴的碳氮共渗工艺流程时长，显著提高静载抗弯强度。

本发明进一步设置为：所述碳氮共渗层的深度为100-160μm。

通过采用上述技术方案，100-160μm的碳氮共渗层起到显著提升销轴的抗拉强度、屈服强度及疲劳强度的作用。

本发明进一步设置为：所述低温覆层中的低温C1为780-820℃，并以大流量即18-20L/min的流量速度向渗碳炉内通入氨气，在控制碳势为0.68-0.72%的同时维持T1为160分钟；所述高温回锻中的高温C2为860-920℃，并以小流量即4-6L/min的流量速度向渗碳炉内通入氨气，在控制碳势为0.58-0.62%的同时维持T2为30分钟后直接通入油室淬火，淬火后控制温度为180-200℃保温60分钟回火。

通过采用上述技术方案，获得的销轴具备良好的表面耐磨性、心部硬度以及静抗弯强度。

本发明进一步设置为：在步骤高温回锻中，淬火时保持60℃油冷却。