专利名称：低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法
技术领域：
本发明涉及低速柴油机，特别是低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法。
背景技术：
低速柴油机凸轮是柴油机的传动零件，柴油机在运转过程中，凸轮与滚轮相接触作旋转运动，要求凸轮外圆面具有高硬度、高耐磨性能和良好的接触强度，而心部具有足够的强韧性。为此，该凸轮一般采用低合金钢制造，例如12CrNi3A钢制凸轮，进行渗碳淬火处理。但是利用传统工艺渗碳淬火不能达到凸轮的设计技术要求，其问题是1、凸轮渗碳后，在800～810℃进行油淬，变形量较大；2、凸轮外圆面的硬度达不到HRc60～64。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低速柴油机12CrNi3A钢制凸轮渗碳淬火方法，既要求硬度达到HRc65～66，而且经回火后的硬度仍应在HRc58～62；凸轮的变形应控制在允许范围0.30～0.75mm内。
本发明的技术解决方案如下低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法，包括渗碳、淬火和回火，其特点是(1)、所述的渗碳条件是渗碳剂为丙酮，稀释剂为甲醇，渗碳温度为930℃，渗碳后进行高温回火；
(2)、所述的淬火条件温度在760℃～780℃、淬火介质为CaCl2饱和水溶液、淬火时间为38～50分钟；(3)、所述的回火温度为160℃～175℃、时间4～5小时、空气冷却。
所述的渗碳后要在650℃的炉内，经4.5小时高温回火。
所述的渗碳中，直接采用钢泊定碳，其具体操作过程如下(1)、钢泊用细纱纸打掉锈斑，用丙酮或无水己醇清洗，除去油污；(2)、用脱脂棉将钢泊擦净、晾干；(3)、用感量为0.1mg的天平称出原始重量G1(读至小数点后4位)；(4)、用细铁丝吊挂，细铁丝长度应使钢泊处在有效的渗碳范围内；(5)、将钢泊由排气孔水套吊入炉内，并盖好沙漠套上盖；(6)、钢泊在炉内保持20分钟以上；(7)、吊出钢泊至冷却水套中冷却约10分钟，以钢泊取出不氧化为准；(8)、取出钢泊，用脱脂棉将钢泊擦净、晾干；(9)、称重，记下渗碳后钢泊重量G2；(10)、钢泊含碳量可用下式计算CP=G2-G1+0.001×G1G2×100%]]>式中0.001为钢泊的原始含碳量。
所述凸轮渗碳出炉空冷的过程中，在炉中由950℃冷却到850℃的过程中，滴入较多的丙酮；而在出炉空冷时，采用托架将渗碳凸轮顶出，并用鼓风机劲吹加速凸轮冷却。
图1低速柴油机排气凸轮和燃油凸轮渗碳工艺方法示意图。
具体实施例方式实施例1以低速柴油机排气凸轮和燃油凸轮为例，(1)渗碳在#式电阻加热炉中，炉温930℃，在薄片定碳为Cp＝1.15％条件下保温，经24小时，再在薄片定碳Cp＝0.95％，经保温7小时，然后在炉内冷却到850℃，最后出炉强风风冷，经上述渗碳后在650℃的炉内4.5小时高温回火；(2)淬火再在775℃经过40分钟保温后、放入CaCl2饱和水溶液的盐浴炉中淬火(3)回火170℃下4.5小时回火处理。无论凸轮的渗碳组织、渗碳深度、心部组织，还是凸轮的表面厚度和心部的机械性能完全可以达到图纸和工艺要求。
实施例2将例1中未经处理的凸轮经上述渗碳及650℃的炉内4.5小时高温回火，再在760℃的条件下，经过38分钟保温后放入CaCl2饱和水溶液淬火和160℃下4小时回火处理，同样达到各项要求。
实施例3将例1中未经上述处理的凸轮经渗碳及650℃的炉内4.5小时高温回火，再在780℃条件下，经过50分钟保温后放入CaCl2饱和水溶液淬火和175℃下5小时回火处理，同样达到各项要求。
通过本发明方法处理后的凸轮，不仅凸轮的机体机械性能要求完全达到图纸的技术要求，而且凸轮的淬火变形大大减少，完全满足工艺要求。
权利要求
1.一种低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法，包括渗碳、淬火和回火，其特征在于(1)、所述的渗碳条件是渗碳剂为丙酮，稀释剂为甲醇，渗碳温度为930℃，渗碳后进行高温回火；(2)、所述的淬火条件温度在760℃～780℃、淬火介质为CaCl2饱和水溶液、淬火时间为38～50分钟；(3)所述的回火温度为160℃～175℃、时间4～5小时、空气冷却。
2.根据权利要求1所述的低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法，其特征在于所述的渗碳后要在650℃的炉内，经4.5小时高温回火。
3.根据权利要求1所述的低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法，其特征在于所述的渗碳中，直接采用钢泊定碳，其具体操作过程如下(1)、钢泊用细纱纸打掉锈斑，用丙酮或无水己醇清洗，除去油污；(2)、用脱脂棉将钢泊擦净、晾干；(3)、用感量为0.1mg的天平称出原始重量G1(读至小数点后4位)；(4)、用细铁丝吊挂，细铁丝长度应使钢泊处在有效的渗碳范围内；(5)、将钢泊由排气孔水套吊入炉内，并盖好沙漠套上盖；(6)、钢泊在炉内保持20分钟以上；(7)、吊出钢泊至冷却水套中冷却约10分钟，以钢泊取出不氧化为准；(8)、取出钢泊，用脱脂棉将钢泊擦净、晾干；(9)、称重，记下渗碳后钢泊重量G2；(10)、钢泊含碳量可用下式计算CP=G2-G1+0.001×G1G2×100%]]>式中0.001为钢泊的原始含碳量。
4.根据权利要求1所述的低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法，其特征在于所述凸轮渗碳出炉空冷的过程中，在炉中由950℃冷却到850℃的过程中，滴入较多的丙酮；而在出炉空冷时，采用托架将渗碳凸轮顶出，并用鼓风机劲吹加速凸轮冷却。
全文摘要
一种低速柴油机凸轮的渗碳淬火方法，包括渗碳、淬火和回火，其特点是1.渗碳条件是渗碳剂为丙酮；稀释剂为甲醇；渗碳温度为930℃，渗碳后进行高温回火；2.淬火条件是温度在760℃～780℃、淬火介质为CaCl
文档编号C21D9/30GK1498983SQ0214501
公开日2004年5月26日 申请日期2002年11月4日 优先权日2002年11月4日
发明者钟胜根, 王博巍 申请人:沪东重机股份有限公司