一种减震器前叉筒的表面处理方法技术

本发明专利技术提供了一种减震器前叉筒的表面处理方法，先用碳氮镧钇离子渗剂对减震器前叉筒表面进行渗入处理，再将处理后的减震器前叉筒用镧钇活化渗剂进行活化，然后用氧离子渗剂进行第一次氧离子渗入处理，之后冷却清洗后抛光，用氧离子渗剂进行第二次氧离子渗入处理，最后用封闭剂进行封闭处理并浸油。采用本发明专利技术方法处理的减震器前叉筒，先用碳氮镧钇离子渗剂进行渗入处理，形成具有一定厚度的化合物层和扩散层，由金属元素的碳氮化合物以及氮在铁中的固溶体组成，具有较高的硬度和耐腐蚀性，与普通镀铬工艺相比，盐雾耐蚀性从普通镀铬处理的24h提高至240h，耐蚀性提供了近10倍，同时，往返疲劳寿命从普通镀铬工艺的30万次提升至100万次。

A Surface Treatment Method for Front Fork Barrel of Shock Absorber

The invention provides a surface treatment method for front fork barrel of shock absorber. First, the surface of front fork barrel of shock absorber is infiltrated with lanthanum yttrium ion penetrating agent, then the treated front fork barrel of shock absorber is activated with lanthanum yttrium activating penetrating agent, then the first oxygen ion penetrating treatment is carried out with oxygen ion penetrating agent, after cooling and cleaning, polishing, and oxygen ion penetrating agent is used for the second oxygen separation. Son infiltration treatment, and finally sealed with sealant and soaked in oil. The front fork barrel of shock absorber treated by the method of the present invention is infiltrated with lanthanum Yttrium Ion nitriding agent to form a compound layer and a diffusion layer with a certain thickness, which is composed of carbonitrides of metal elements and solid solution of nitrogen in iron, and has high hardness and corrosion resistance. Compared with the common chromium plating process, the corrosion resistance of salt spray is improved from 24 hours of common chromium plating treatment to 2 hours. In 40 hours, the corrosion resistance is nearly 10 times, and the round trip fatigue life is increased from 300,000 times to 1,000,000 times in common chromium plating process.

【技术实现步骤摘要】
一种减震器前叉筒的表面处理方法
本专利技术属于金属表面处理
，具体涉及一种减震器前叉筒的表面处理方法。
技术介绍
减震器前叉筒作为机械组成中不可或缺的一部分，用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。广泛用于汽车、摩托等交通工具，以加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车等的行驶平顺性。减震器前叉筒的可靠性取决于减震器前叉筒的结构和材料，目前减震器前叉筒主要使用非调质钢经机械加工而成。目前大部分减震器前叉筒表面处理采用镀铬处理，并在使用时添加黄油进行润滑，以改善非调质钢材质本身存在的表面耐蚀性差、不耐磨的问题。然而，对减震器前叉筒表面进行镀铬处理，会导致：(1)减震器前叉筒完成后采用的镀铬处理盐雾时间均不超过24h；(2)使用时镀铬层会产生剥落引起重金属污染；(3)镀铬工艺污染严重。综上，需要开发一种新的减震器前叉筒表面处理方法，以解决现有减震器前叉筒表面耐蚀性差，及使用过程中表面易剥落的问题。
技术实现思路
为解决现有技术中，减震器前叉筒表面耐蚀性差，使用过程中镀铬表面易剥落的问题，本专利技术提供了一种减震器前叉筒的表面处理方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种减震器前叉筒的表面处理方法，包括以下步骤：(1)用碳氮镧钇离子渗剂对减震器前叉筒表面进行渗入处理；(2)将步骤(1)处理后的减震器前叉筒用镧钇活化渗剂进行活化；(3)将步骤(2)活化后的减震器前叉筒用氧离子渗剂进行第一次氧离子渗入处理；(4)将步骤(3)处理后的减震器前叉筒冷却清洗后抛光，用氧离子渗剂进行第二次氧离子渗入处理；(5)将步骤(4)处理后的减震器前叉筒用封闭剂进行封闭处理并浸油；所述氧离子渗入处理的温度为380～410℃，时间为30～40min；所述减震器前叉筒的材质为20号钢。优选地，所述氧离子渗入处理的温度为390～400℃，时间为30min。优选地，所述表面处理方法进一步包括在步骤(1)之前，对所述减震器前叉筒的表面进行抛光处理，处理后的表面粗糙度Ra≤0.2。优选地，所述表面处理方法进一步包括在步骤(2)之前，对所述减震器前叉筒进行预热处理。进一步优选地，所述预热处理的方法为：将减震器前叉筒放入空气加热槽中，以5～10℃/min的速度升温至280～300℃，保温20～25min。优选地，步骤(1)所述渗入处理的温度为450～470℃，渗入时间为100～160min。优选地，碳氮镧钇离子渗剂包括以下重量份计的组分：KOCN25～30份，NaHCO330～35份，Sr(OH)25～10份，KCl5～15份，NaCl5％-10份，K2SO43～5份，ErCl3·6H2O1～3份，Li2B4O75～10份，Ce(NO3)3·6H2O1～3份，YbCl30.01～0.02份，YCl30.05～0.1份，La2(CO3)30.5～1.0份。优选地，步骤(2)所述活化的温度为420～450℃，活化时间为50～70min。进一步优选地，步骤(2)所述活化的温度为425～435℃，活化时间为60min。优选地，镧钇活化渗剂包括以下质量百分比计的组分：KOCN30～40份，NaHCO310～15份，K2S5～15份，NaCl14～25份，Na2SiO3·9H2O5～8份，K2SO31～3份，Ce(NO3)3·6H2Ol～3份，YbCl30.01～0.02份，Li2B4O75～10份，KCl3～5份，YCl30.3～1份，La2(CO3)31～1.5份。优选地，所述氧离子渗剂包括以下重量份计的组分：NaOH25～35份，NaNO215～25份，KCl30～40份，NH4Cl10～20份，La2(CO3)30.5～1.0份。优选地，步骤(5)所述封闭剂包括以下重量份计的组分：石油溶剂(CAS.NO64742-57-0)35～40份，氢重基础油(CAS.NO：64742-52-5)40～50份，磺酸钙(CAS.NO68603-42-9)14～20份。步骤(3)第一次氧化后粗糙度达不到要求，所以在第一次氧化后进行抛光，使其粗糙度达到要求，再进行第二次氧化。本专利技术中，先利用碳氮镧钇离子渗剂进行渗入处理，其目的是在使碳氮镧钇离子渗剂中的有效离子扩散进入减震器前叉筒内部，从而形成具有一定厚度的化合物层和扩散层，由金属元素的碳氮化合物以及氮在铁中的固溶体组成，具有较高的硬度、耐腐蚀性和抗粘扣性。本专利技术中碳氮镧钇离子渗剂中添加了KCl和K2SO4，可以提高反应效率，使渗层更加均匀。再利用镧钇活化渗剂进行活化，能够促使金属离子和非金属离子镧钇向减震器前叉筒基体方向更加深入的扩散，以增加复合渗层厚度，从而提高板材的抗疲劳性能。本专利技术中镧钇活化渗剂中添加了K2S和K2SO3，可以提高渗剂的活性，使生产周期缩短。之后再利用氧离子渗剂进行渗入处理，残留于减震器前叉筒表面的碳氮镧钇离子渗剂与镧钇活化渗剂反应、形成的渗层为氧以间隙形式溶入化合物晶格中，另一部分氧在表面形成金属氧化层，从而进一步提高板材的硬度和抗耐蚀性能。板材表面形成化合物层以及金属氧化层，不仅极大地提高了减震器前叉筒的耐蚀性，并且处理后的板材还具有良好的力学性能，且性价比高，对环境没有污染。本专利技术中氧离子渗剂中添加了KCl，相比现有技术，反应后几乎零排放，更加环保。本专利技术在渗剂中加入KOCN、NaHCO3、NaOH、NH4Cl、NaNO2、Li2B4O7等组分，这些组分的熔点较低，能够大幅拉低离子渗剂的熔点，增加渗剂的流动性，使渗层质量更加均匀稳定，并可以在更低温度下进行处理，且能够提高碳氮镧钇离子在基体中的扩散效率，降低扩散激活能。本专利技术所采用的碳氮镧钇离子渗入温度是450～470℃，镧钇活化温度是420～450℃。即碳氮镧钇渗入和镧钇活化的处理温度区间在420～470℃，该温度区间远低于现已公开的类似处理技术，能够有效降低反应的条件，达到节能降耗的目的。在上述温度区间制备的减震器前叉筒不会产生变形，精度高，寿命长。本专利技术所提供的表面处理方法中，各步骤为恒温条件，各渗剂在低温条件下就能活化，能够保证碳氮镧钇离子的有效渗入，且不影响减震器前叉筒的尺寸和精度，扩大了使用范围。本专利技术渗剂中加入的Sr、Er、Yb、Ce离子，能够有效提高渗入离子在基体中的扩散效率，降低扩散激活能，但含量比例需适宜。当Ce超过3.5％，会抑制C在基体中的扩散效率。本专利技术的渗剂熔点低，稳定性好，离子相互配合，能够有效保证渗入效果，从而能够保证产品质量。通过将非金属元素和微量金属元素渗入进板材的表面，在板材的表面形成含碳、氮、氧、镧、钇的渗层，使板材基体的表面形成耐磨层，不仅极大地提高了减震器前叉筒的寿命，并且经处理后的板材具有良好的力学性能，板材的精度不受表面处理的影响。而且由于在氧离子渗入时，表面残余的氰根等有害离子也同时被氧化，生成对环境无公害的碳酸盐物质，从而实现了保护环境的目的，具有良好的社会和经济效益。本专利技术的有益效果1、采用本专利技术方法处理的减震器前叉筒，先用碳氮镧钇离子渗剂进行渗入处理，形成具有一定厚度的化合物层和扩散层，由金属元素的碳氮化合物以及氮在铁中的固溶体组成，具有较高的硬度和耐腐蚀性，与普通镀铬工艺相比，盐雾耐蚀性从普通镀铬处理的24h提高至240h，耐蚀性提供了近10倍，同时，往返疲劳寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用碳氮镧钇离子渗剂对减震器前叉筒表面进行渗入处理；(2)将步骤(1)处理后的减震器前叉筒用镧钇活化渗剂进行活化；(3)将步骤(2)活化后的减震器前叉筒用氧离子渗剂进行第一次氧离子渗入处理；(4)将步骤(3)处理后的减震器前叉筒冷却清洗后抛光，用氧离子渗剂进行第二次氧离子渗入处理；(5)将步骤(4)处理后的减震器前叉筒用封闭剂进行封闭处理并浸油；所述氧离子渗入处理的温度为380～410℃，时间为30～40min；所述减震器前叉筒的材质为20号钢。

【技术特征摘要】
1.一种减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用碳氮镧钇离子渗剂对减震器前叉筒表面进行渗入处理；(2)将步骤(1)处理后的减震器前叉筒用镧钇活化渗剂进行活化；(3)将步骤(2)活化后的减震器前叉筒用氧离子渗剂进行第一次氧离子渗入处理；(4)将步骤(3)处理后的减震器前叉筒冷却清洗后抛光，用氧离子渗剂进行第二次氧离子渗入处理；(5)将步骤(4)处理后的减震器前叉筒用封闭剂进行封闭处理并浸油；所述氧离子渗入处理的温度为380～410℃，时间为30～40min；所述减震器前叉筒的材质为20号钢。2.根据权利要求1所述的减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，所述表面处理方法进一步包括在步骤(1)之前，对所述减震器前叉筒的表面进行抛光处理，处理后的表面粗糙度Ra≤0.2。3.根据权利要求1所述的减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，所述表面处理方法进一步包括在步骤(2)之前，对所述减震器前叉筒进行预热处理。4.根据权利要求3所述的减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，所述预热处理的方法为：将减震器前叉筒放入空气加热槽中，以5～10℃/min的速度升温至280～300℃，保温20～25min。5.根据权利要求1所述的减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，步骤(1)所述渗入处理的温度为450～470℃，渗入时间为100～160min。6.根据权利要求1所述的减震器前叉筒的表面处理方法，其特征在于，所述碳氮镧钇离子渗剂包括以下重量份计的组分：KOCN25～30份，NaHCO330～35份，Sr...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德福，陈甥怡，蔡利，李文明，
申请(专利权)人：湖南红宇智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43