[发明专利]一种甲醇机喷嘴的热处理方法

说明书

本发明提供了一种甲醇机喷嘴的热处理方法，涉及金属加工技术领域。热处理方法包括：将甲醇机喷嘴加注焊料后置于真空中，分三个阶段处理，升温至500℃~520℃，保温处理；升温至895℃~905℃，保温处理；升温至1135℃~1145℃，保温处理；降温至955℃~965℃，保温处理，用氮气淬火，冷却至60℃以下；然后置于真空中，升温至545℃~555℃，回火4~5h；将甲醇机喷嘴置于氯化铵中，在氨气气氛下，分四个阶段处理，升温至345℃~355℃，保温处理；升温至545℃~555℃，保温处理；升温至575℃~585℃，保温处理；降温，空冷。本发明通过优化甲醇机喷嘴的加工工艺，提升了甲醇机喷嘴的力学性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及金属热处理技术领域，具体涉及一种甲醇机喷嘴的热处理方法。

背景技术

随着国家对节能减排要求的提高，催生了甲醇机的研制。甲醇机为使用甲醇作为主要燃料的发动机。其中，甲醇机的喷嘴属于精密偶件，甲醇机喷嘴的工作压力一般为高压或超高压，且甲醇燃料对甲醇机喷嘴有较强的腐蚀作用。因此，甲醇机喷嘴的机械强度和抗腐蚀性能均会影响甲醇机的使用性能和寿命。

现有技术中，甲醇机喷嘴的机械强度除采用高强度材料作为基本保证外，甲醇机喷嘴在加工制造中合理的加工工艺也直接影响着最后产品的性能，因此，优化甲醇机喷嘴的加工工艺也是提高甲醇机喷嘴机械强度和抗腐蚀性能的重要手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醇机喷嘴的热处理方法，以优化甲醇机喷嘴的加工工艺，提升甲醇机喷嘴的力学性能和使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种甲醇机喷嘴的热处理方法，包括以下步骤：

钎焊热处理：将甲醇机喷嘴加注焊料后置于真空中，分三个阶段处理，第一阶段：升温至500℃~520℃，保温1~1.5h；第二阶段：升温至895℃~905℃，保温1~1.5h；第三阶段：升温至1135℃~1145℃，保温1.5~2h；

淬火：降温至955℃~965℃，保温1~1.5h，用5~10bar氮气淬火，冷却至60℃以下；

回火处理：将甲醇机喷嘴置于真空炉中，升温至545℃~555℃，回火4~5h；

氮化处理：将甲醇机喷嘴置于井式氮化炉中，加入适量氯化铵，在氨气气氛条件下，分四个阶段处理，第一阶段：升温至345℃~355℃，保温1.5~2h；第二阶段：升温至545℃~555℃，保温19~21h；第三阶段：升温至575℃~585℃，保温39~41h；第四阶段：降温至80~100℃，空冷。

根据上述技术手段，甲醇机喷嘴经过真空钎焊热处理后直接降温气淬，不仅有效保证了甲醇机喷嘴芯部的硬度，还节约了能源，提升了生产效率，并通过控制淬火的温度，有效提升了甲醇机喷嘴的综合力学性能，且在淬火后进行回火处理，能有效提升甲醇机喷嘴芯部的硬度，去除淬火应力，同时，将氮化处理过程分阶段进行，第一阶段温度较低，使甲醇机喷嘴表面充分活化，以去除甲醇机喷嘴表面的钝化膜，为后续氮化层的形成提供了充分的前提条件，第二阶段通过控制氮化温度在一个适中的范围，有效保证了氮化层的硬度和深度，第三阶段通过进一步升温处理，加速了氮化层的形成，且能有效控制氮化层的硬度和脆性，避免了氮化硬度过高导致出现裂纹等质量问题，满足了产品要求的各项技术指标。对成功开发、推广应用甲醇机起到关键作用。

其中，经过实验研究发现，如果在第二阶段和第三阶段均将温度控制在545℃~555℃之间，会使得氮化层形成时间过长，不经济，同时，会使氮化硬度过高导致氮化层出现裂纹等质量问题。

优选的，所述氮化处理，在第二阶段，氨的分解率控制在59~60%之间。

通过控制氮化处理在第二阶段的氨的分解率，能进一步有效控制氮化层的硬度和深度，从而提升甲醇机喷嘴的综合力学性能。

优选的，所述氮化处理，在第三阶段，氨的分解率控制在64~65%之间。