一种输出轴的热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种输出轴的热处理工艺，涉及金属热处理领域，其技术方案的要点是：包括装炉步骤，将输出轴放入到托盘后装入到加热炉中；加热步骤，将加热炉进行升温，使得加热炉内部温度在19‑21分钟达到870‑890℃，并使输出轴在870‑890℃的环境下持续170‑190分钟；渗碳步骤，朝加热炉内的输出轴滴加甲醇、并充入丙烷气体；冷却步骤，包括停止对输出轴的加热，使得输出轴缓冷到820‑840℃；以及将缓冷后的输出轴从加热炉内取出，并放入到装有冷却油的油箱中冷却至100‑120℃；通过在输出轴上滴加甲醇以及充入丙烷气体进行渗碳作用，以增加输出轴内部的含碳量，使得经过热处理后的输出轴表面硬度更大，承受能力更强，有利于提高输出轴的强度。

A heat treatment process for output shaft

The invention discloses a heat treatment process for an output shaft, which relates to the field of metal heat treatment. The main points of the technical scheme are as follows: the furnace loading step includes putting the output shaft into a tray and loading it into a heating furnace; the heating step is to raise the temperature of the heating furnace so that the internal temperature of the heating furnace reaches 870 890 in 19_21 minutes, and Keep the output shaft at 870 890 C for 170 190 minutes; Carburizing step, dripping methanol into the output shaft of the furnace and filling propane gas; Cooling step, including stopping the heating of the output shaft, so that the output shaft is slowly cooled to 8200 840; and taking the output shaft after slow cooling out of the furnace and putting it in Cool to 100

【技术实现步骤摘要】
一种输出轴的热处理工艺
本专利技术涉及金属热处理领域，特别涉及一种输出轴的热处理工艺。
技术介绍
输出轴就是输出动力的轴，像马达就是转换电动力或液压力或气压力为机械动力，输出轴就是传递扭距，输出轴是一种金属制品。现有输出轴热处理如公布号为CN102296161A的一种中国专利技术专利，其公开了一种零件热处理的方法，将零件在以辐射传热为主的炉中加热，采用金属材料将零件与炉加热元件隔开，使零件在加热均匀条件下进行热处理。一般情况下，输出轴类的金属零件需要增加零件中的含碳量，以增加零件的结构强度，而输出轴在使用上述的方法进行热处理时，仅仅只是采用简单加热对输出轴进行热处理，虽然整个过程是处于均匀加热的状态，使得热处理过程中输出轴表面受热较为均匀，但是易导致热处理后的输出轴强度降低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种输出轴的热处理工艺，可提高输出轴在热处理过程中的强度。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种输出轴的热处理工艺，包括步骤S1：装炉步骤，将输出轴浸泡至稀土氯化物溶液中20-30分钟，再放入到托盘后装入到加热炉中；步骤S2：加热步骤，将加热炉进行升温，使得加热炉内部温度在19-21分钟达到870-890℃，并使输出轴在870-890℃的环境下持续170-190分钟；步骤S3：渗碳步骤，朝加热炉内的输出轴滴加甲醇、并充入丙烷气体；步骤S4：冷却步骤，包括步骤S41，停止对输出轴的加热，使得输出轴缓冷到820-840℃；步骤S42，将缓冷后的输出轴放入到装有冷却油的油箱中冷却至100-120℃。通过上述技术方案，通过将温度在短时间内迅速升高至热处理的温度，使得输出轴能够快速进入到热处理的过程中，在长达三小时的高温持续下，采用在输出轴上滴加甲醇以及充入丙烷气体作为渗碳过程中使用的渗碳济，以增加输出轴内部的含碳量，使得经过热处理后的输出轴表面硬度更大，承受能力更强，同时可保证输出轴的可塑性，提高输出轴的强度；且在热处理后冷却的过程中先采用缓冷以使输出轴内增加的含碳量先进行初步稳定，再使用油冷快速冷却，以保证输出轴内碳与金属的充分融合，保证输出轴的强度。优选的，所述步骤S3中，渗碳的深度为0.95-1.05mm。通过上述技术方案，在对输出轴进行渗碳的过程中，对应渗碳的深度需要严格把控，渗碳过多易导致输出轴变脆，过少易导致渗碳效果较差，通常需要将渗碳深度把握在0.95-1.05mm之间，最优的选择是1.0mm，在0.95-1.05mm的深度下，能够使得碳元素和金属融合最好。优选的，所述步骤S3中，渗碳的时间为30-40min，且甲醇的滴入量为45-55mL/min，丙烷的充入量为7-8L/min。通过上述技术方案，整个热处理的过程长达三个小时，在整个过程中若所有的时间都在进行渗碳工艺易使整个输出轴的含碳量过高，而通过只提供30-40min仅占总时间五分之一的渗碳时间，且在渗碳过程中使甲醇的滴入量为45-55mL/min，丙烷的充入量为7-8L/min，使得整个渗碳时间达到最佳时间，且渗碳量可有效保证碳融入输出轴的速度，有利于提高输出轴的强度。优选的，所述步骤S3中，渗碳分三次进行，第一次的时间为0-65min的时间段内，第二次的时间为66min-125min的时间段内，第三次的时间为126min-190min的时间段内。通过上述技术方案，整个渗碳的总时间为30-40min，而渗碳并使碳与金属的内部相融合的过程需要缓慢进行，通过将渗碳的时间在热处理总时间内分为三次，且每次的间隔时间均相同，使得碳能够有充足的时间和机会与输出轴相融合，并能够在融合后达到稳定的效果。优选的，所述步骤S3中，三次渗碳的时间逐渐减少且时间间隔增加，第一次渗碳的时间为14-16min，渗碳的间隔时间为4-5min；第二次的渗碳时间为11-13min，时间间隔为5-6min；第三次的渗碳时间为8-10min，时间间隔为6-7min。通过上述技术方案，渗碳是让碳能够进入到金属内，而在渗碳刚开始时，相当于是在没有碳的金属内加入碳，此时碳与金属的融合速度会较快，因此第一次渗碳的时间是最长的，且间隔的时间最短，以使碳能够快速渗入到金属中；而第二次渗碳是在已经含有碳的基础上进行添加，此时需要适当减少渗碳的时间，且增加时间间隔，以减少后加的碳与之前进入的碳相冲突；而第三次更是在金属内碳已经达到一定的饱和度后的添加，此时的时间以及间隔必须是最长的，使得碳在进入金属后能够有充足的时间进行融合且不与之前的相冲突，可减少金属表面碳黑的形成以及对碳的浪费。优选的，所述步骤S3中，渗碳过程中，先滴加甲醇，再充入丙烷气体，且在甲醇接触输出轴表面后，立即充入丙烷气体。通过上述技术方案，甲醇在滴加的过程中一直处于液体的状态，在接触输出轴表面的高温后会迅速气化，此时可通过充入丙烷气压以快速覆盖甲醇，使得丙烷与甲醇均可以与输出轴表面接触，以减少甲醇的流失，增加渗碳的速度。优选的，所述步骤S42中，油箱的底部设置有使用电机带动旋转的转动盘，将带有输出轴的托盘放入油箱后置于转动盘上，启动电机，以使转动盘带动托盘转动，以对输出轴进行旋转冷却。通过上述技术方案，将缓冷后的输出轴放入到冷却油后，冷却油覆盖输出轴以吸收输出轴的热量进行冷却，此时通过电机带动输出轴转动，使得冷却油产生旋转，冷却油吸收的热量能快速散出，且使冷却油能够与所有输出轴相接触，有利于增加输出轴的冷却速度。优选的，所述步骤S42中，电机带动转动盘转动的过程中，电机的转速逐渐增加，直至输出轴的温度冷却至100-120℃。通过上述技术方案，即使经过缓冷后的输出轴温度依然较高，在放入到冷却油会产生大量的热量，此时的电机转速必须要慢，以避免热量的快速散出，在输出轴逐渐冷却后再提高电机的转速，再加快输出轴的冷却。优选的，所述步骤S42中，先称取1.0kg-3.0kg的铁酸钙置于冷却油中，启动电机搅拌冷却油使铁酸钙与冷却油充分混合。通过上述技术方案，经过带有铁酸钙的冷却油冷却的过程中，可对输出轴上的杂质进行去除，增强输出轴的表面硬度。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、通过在输出轴上滴加甲醇以及充入丙烷气体进行渗碳作用，以增加输出轴内部的含碳量，使得经过热处理后的输出轴表面硬度更大，承受能力更强，有利于提高输出轴的强度；2、通过将渗碳作用分三次进行，且每次渗碳的时间逐渐减少而时间间隔增加，使得碳能够有充足的时间和机会与输出轴相融合，并能够在融合后达到稳定的效果。附图说明图1为实施例的工艺流程图，用于重点展示实施例的工艺流程；图2为实施例的工艺曲线图，用于重点展示实施例的工艺曲线。具体实施方式以下是对本专利技术作进一步详细说明。参见图1、图2，一种输出轴的热处理工艺，包括步骤S1：装炉步骤，将输出轴浸泡至稀土氯化物(RECl3)溶液中20-30分钟，再准备若干装输出轴的托盘，托盘上设置有若干供输出轴插入的孔，然后将若干托盘装入到加热炉中，以逐渐叠加的方式，每个托盘之间的距离相同。表1输出轴渗碳效率的测试表托盘全部放入到加热炉并确定稳固后，再进入步骤S2：加热步骤，将加热炉接通电源并进行通电升温，使得加热炉内部温度能够在19-21分钟达到870-890℃，一般情况下，优选为在20分钟能够刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输出轴的热处理工艺，其特征是：包括步骤S1：装炉步骤，将输出轴浸泡至稀土氯化物溶液中20‑30分钟，再放入到托盘后装入到加热炉中；步骤S2：加热步骤，将加热炉进行升温，使得加热炉内部温度在19‑21分钟达到870‑890℃，并使输出轴在870‑890℃的环境下持续170‑190分钟；步骤S3：渗碳步骤，朝加热炉内的输出轴滴加甲醇、并充入丙烷气体；步骤S4：冷却步骤，包括步骤S41，停止对输出轴的加热，使得输出轴缓冷到820‑840℃；步骤S42，将缓冷后的输出轴放入到装有冷却油的油箱中冷却至100‑120℃。

【技术特征摘要】
1.一种输出轴的热处理工艺，其特征是：包括步骤S1：装炉步骤，将输出轴浸泡至稀土氯化物溶液中20-30分钟，再放入到托盘后装入到加热炉中；步骤S2：加热步骤，将加热炉进行升温，使得加热炉内部温度在19-21分钟达到870-890℃，并使输出轴在870-890℃的环境下持续170-190分钟；步骤S3：渗碳步骤，朝加热炉内的输出轴滴加甲醇、并充入丙烷气体；步骤S4：冷却步骤，包括步骤S41，停止对输出轴的加热，使得输出轴缓冷到820-840℃；步骤S42，将缓冷后的输出轴放入到装有冷却油的油箱中冷却至100-120℃。2.根据权利要求1所述的一种输出轴的热处理工艺，其特征是：所述步骤S3中，渗碳的深度为0.95-1.05mm。3.根据权利要求1所述的一种输出轴的热处理工艺，其特征是：所述步骤S3中，渗碳的时间为30-40min，且甲醇的滴入量为45-55mL/min，丙烷的充入量为7-8L/min。4.根据权利要求3所述的一种输出轴的热处理工艺，其特征是：所述步骤S3中，渗碳分三次进行，第一次的时间为0-65min的时间段内，第二次的时间为66min-125min的时间段内，第三次的时间为126min-190...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青夫，
申请(专利权)人：温岭市万泰热处理厂普通合伙，
类型：发明
国别省市：浙江,33