汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺，它由烧结、快速淬火和回火工序组成。所述烧结工序在网带式烧结硬化炉中进行，炉膛烧结温度为1160℃～1180℃，在无氧化环境下烧结30～45min。所述快速淬火工序首先取用已完成烧结的坯件，使用淬火介质为氮气，按2.5℃～5.0℃/S冷却速率实施快速淬火。所述回火工序将已完成淬火并处于室温的坯件置于温度为180℃±5℃的回火炉中，回火时长60±5min，回火后坯件表面硬度在300～312HV5之间。本发明专利技术在坯件烧结完成后即实施快速淬火，既充分利用烧结的热能，又能省掉一道常规的热处理加热工序，最重要的是达到提高坯件强度的目的。

【技术实现步骤摘要】
汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺
本专利技术属于热处理工艺
的一项技术，具体地讲，本专利技术涉及一种汽车零部件的热处理工艺，特别是一种汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺。
技术介绍
离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联接的部件，它用于动力和传动系统的切断和结合，使用过程中还要求做到汽车起步平稳，换档平顺，以及防止传动系统过载。汽车离合器主要部件包括飞轮、离合器盖和压盘，其中的飞轮安装在发动机曲轴后端。飞轮是一种利用外轮廓质量形成惯量的圆盘状构件，旋转时将发动机做功冲程产生的能量一部分贮存起来，用以克服其它辅助冲程的阻力，使曲轴均匀旋转，从而提高发动机克服短期超负荷能力，使得汽车起步更容易。鉴于节能减排的要求，现代汽车零部件普遍要求作轻量化设计，并优先采用近净成形技术实现生产。现有技术普遍采用粉末冶金工艺实现离合器飞轮一体化制造，该工艺在坯件压制成形后顺序实施常规的烧结及热处理工序，尽管现有技术能够生产出合格的产品。但是，在实施高温淬火过程中，因离合器飞轮各部实体尺寸或截面悬殊较大，导致淬火热冲击及淬透程度不一致，随之产生的应力及变形量参差不齐，在应力集中处存在裂纹隐患，这些不利因素严重制约离合器飞轮的制造质量。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术的不足，提出一种方案合理、路经简洁、实施容易的汽车离合器飞轮的坯件烧结硬化工艺，该工艺在坯件烧结完成后即实施快速淬火，即充分利用烧结的热能，又能省掉一道常规热处理的加热工序，而且促成坯件在烧结形成的珠光体组织直接转变成马氏体组织，从而达到提高坯件强度的目的。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺，它由烧结、快速淬火和回火工序组成。其改进之处在于：所述烧结工序在网带式烧结硬化炉中进行，炉膛烧结温度为1160℃～1180℃，在无氧化环境下烧结30～45min。所述快速淬火工序首先取用已完成烧结的坯件，使用淬火介质为氮气，按2.5℃～5.0℃/S冷却速率实施快速淬火。所述回火工序将已完成淬火并处于室温的坯件置于温度为180℃±5℃的回火炉中，回火时长60±5min，回火后坯件表面硬度在300～312HV5之间。作为进一步改进方案，所述烧结工序配套的网带式烧结硬化炉为高温连续烧结型炉具。作为进一步改进方案，所述烧结工序中的无氧环境指炉膛内充满90%的氮气和10%的氢气。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：1、坯件在高温条件下烧结，有利于铁粉与其它合金元素熔合，形成金相组织稳定且强的合金体；2、淬火采用快速冷却方法，促成坯件烧结形成的珠光体组织直接转化成马氏体组织，由于马氏体组织硬度大，直接省略后续的精整工序及相关热处理工序，由此大大节约生产成本；3、坯件经快速淬火，可显著减少热冲击，避免产生过大的内应力，从而减少裂纹生成，达到提升产品质量的目的。具体实施方式汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺，它由烧结、快速淬火和回火工序组成。所述烧结工序属于本工艺的核心工序，它是一种在网带式烧结硬化炉中实施的工序，烧结时要求炉膛内的加热温度高于常规烧结温度。本实施例应用的网带式烧结硬化炉是一种高温连续烧结型炉，该种炉适合批量烧结作业，烧结时要求炉膛内加热温度为1160℃～1180℃，并且要求炉膛内注入90%氮气和10%氢气，坯件在这种无氧环境下烧结30～45min，有利于铁粉与其它合金元素熔合，形成金相组织稳定且强度高的合金体。所述快速淬火工序建立在烧结工序基础上，首先取用刚完成烧结的坯件，将坯件快速投入到淬火介质中，因使用的介质为氮气，它按2.5℃～5.0℃冷却速率实施快速淬火。坯件淬火采用快速冷却方法，使处于烧结态的珠光体组织直接转化成马氏体组织。由于马氏体组织硬度大，直接省略后续的精整工序及相关的热处理工序，由此大大节约生产成本。另外，坯件经快速淬火，可显著减少热冲击，即减少内应力生成，可避免裂纹产生。所述回火工序是本工艺最一道工序，实施回火工序时，取用已完成淬火并降至室温度的坯件投入到回火炉中，回火炉温度为180℃±5℃，回火时长60±5min。坯件经过回火处理后，表面硬度稳定在300～312hv5之间，最重要的是可进一步消除坯件的内应力，从而提高坯件质量。下面通过实施例来进一步说明本专利技术，具体效果见实施例汇总表：实施例汇总表从上表记录的信息可知，各实施例均达到预期质量指标，其中综合性能最佳的是实施例3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺，它由烧结、快速淬火和回火工序组成；其特征在于：所述烧结工序在网带式烧结硬化炉中进行，炉膛烧结温度为1160℃～1180℃，在无氧化环境下烧结30～45min；所述快速淬火工序首先取用已完成烧结的坯件，使用淬火介质为氮气，按2.5℃～5.0℃/S冷却速率实施快速淬火；所述回火工序将已完成淬火并处于室温的坯件置于温度为180℃±5℃的回火炉中 ，回火时长60±5min，回火后坯件表面硬度在300～312HV5之间。/n

【技术特征摘要】
20200116 CN 20201004474001.一种汽车离合器内置飞轮的坯件烧结硬化工艺，它由烧结、快速淬火和回火工序组成；其特征在于：所述烧结工序在网带式烧结硬化炉中进行，炉膛烧结温度为1160℃～1180℃，在无氧化环境下烧结30～45min；所述快速淬火工序首先取用已完成烧结的坯件，使用淬火介质为氮气，按2.5℃～5.0℃/S冷却速率实施快速淬火；所述回火工序将已完成淬火...

【专利技术属性】
技术研发人员：施昌旭，夏敏，石小荣，戴定中，黄亿奇，张艳伟，
申请(专利权)人：江苏智造新材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32