缝纫机压脚件的渗氮加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺，包括预处理工序、排气工序、预氧化工序、渗氮工序和冷却工序，特别是该加工工艺在渗氮工序之前进行了预氧化工序，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，进而提高了氮原子向缝纫机压脚件基体的扩散速度，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，本发明专利技术在预处理工序阶段，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，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。

【技术实现步骤摘要】
缝纫机压脚件的渗氮加工工艺
本专利技术涉及金属表面热处理
，具体提供一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺。
技术介绍
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，特提出本专利技术。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术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。本专利技术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。作为本专利技术的进一步改进，所述渗氮炉采用井式渗氮炉。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，在上述步骤(4)中，所通入氨气的流量设定为1.5m3/h。作为本专利技术的进一步改进，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。本专利技术的有益效果是：相较于常规的渗氮加工工艺，本专利技术所述的渗氮加工工艺具有以下优点：①本专利技术加工工艺设计合理，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本专利技术在预处理工序阶段，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本专利技术采用井式渗氮炉，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为本专利技术所述缝纫机压脚件的渗氮加工工艺的工艺流程图；图2为本专利技术实施例1所得渗氮处理后的缝纫机压脚件的100×金相图片；图3为本专利技术实施例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专利技术做进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。本专利技术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1：一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；将材质为56CrNiMoV7的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、并吊入型号为RN-75-6的井式渗氮炉内；(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，在升温过程中通入纯度为99.99％以上的氮气，以排尽渗氮炉内的空气，氮气的流量设定为1m3/h，且同时控制炉压为0.01Pa；(3)预氧化工序；当渗氮炉内的炉温升到300℃后，保温1h，以确保缝纫机压脚件的温度也达到300℃；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(氮气的流量设定为1m3/h)，同时继续对渗氮炉进行升温至450℃，保温1h；(4)渗氮工序；渗氮炉内的炉温继续升温至520℃，关闭氮气阀门、且打开氨气阀门(氨气纯度为99.99％以上)，进行离子渗氮的强渗工序，此过程中设定氨气的流量为1.5m3/h，氨气的分解率为35％，渗氮时间为2h；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(氮气的流量设定为1m3/h)；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。对实施例1所得渗氮处理后的缝纫机压脚件进行金相分析，得出渗氮层深度为0.2mm，满足56CrNiMoV7钢渗氮层深度为“0.1～0.2mm”的技术要求。实施例2：一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；将材质为56CrNiMoV7的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、并吊入型号为RN-75-6的井式渗氮炉内；(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，在升温过程中通入纯度为99.99％以上的氮气，以排尽渗氮炉内的空气，氮气的流量设定为1m3/h，且同时控制炉压为0.02Pa；(3)预氧化工序；当渗氮炉内的炉温升到300℃后，保温1h，以确保缝纫机压脚件的温度也达到300℃；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15min的预氧化处理；预氧化处理结束后盖上炉盖，打开氮气阀门(氮气的流量设定为1m3/h)，同时继续对渗氮炉进行升温至430℃，保温1h；(4)渗氮工序；渗氮炉内的炉温继续升温至510℃，关闭氮气阀门、且打开氨气阀门(氨气纯度为99.99％以上)，进行离子渗氮的强渗工序，此过程中设定氨气的流量为1.5m3/h，氨气的分解率为33％，渗氮时间为2.5h；强渗结束后，保温30h进行扩散；(5)冷却工序；扩散结束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺，其特征在于：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。...

【技术特征摘要】
1.一种缝纫机压脚件的渗氮加工工艺，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈君，朱金凯，郑飞飞，
申请(专利权)人：昆山鑫昌泰模具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32