等离子体氮化技术在曲轴生产中的应用(二）

HEATS

　　1.清洗工艺

+ X1 x+ i N7 _+ j

　　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：

' W4 ^4 n7 L! l6 S8 C4 Q7 X

　　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。

, {: H4 [" S# U+ M

　　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 e1 Y+ | L6 F6 }7 B

　　2.氮化工艺

- N. H% \* m4 j1 @' w $ B* |, K7 T1 _8 @: S9 P3 W

　　离子氮化工艺参数一般为：

) C4 c. g6 _8 o J- G! @7 y

　　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

* N2 N m N* `) T7 z1 L2 o

　　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。

/ L$ S5 L6 v: [& \) Y/ }

　　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。

g) H2 j' T& u8 d0 Y' k

　　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。

" K" ~+ U; C5 y! W. x- p. h3 N2 k

　　四、曲轴的离子氮化工艺现状

" V/ J: \: m- }4 i

　　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。

0 [! E0 g4 c1 Q/ U3 O! d7 x$ Y 2 y8 e" _# S& j" _. h5 }: h

　　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。

- \; E" r8 X* S' T& e

　　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。

　　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。 - X! o* d; e! m d3 {: E