一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法 |
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| 申请号 | CN201710670311.2 | 申请日 | 2017-08-08 | 公开(公告)号 | CN107502854A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 合肥正明机械有限公司; | 发明人 | 周正明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种增强 汽车 冲压 件使用特性的处理方法，包括如下步骤：（1）机械 研磨 处理、（2）渗氮处理、（3）冷却取出。本发明对汽车冲压件进行了独特的工艺改进处理，有效提升了汽车冲压件的耐磨、耐腐、强度等特性，增强了其使用品质和寿命，具有很好的使用价值。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法技术领域[0001] 本发明属于汽车加工技术领域，具体涉及一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法。 背景技术[0002] 汽车冲压件，顾名思义，就是构成汽车零部件的金属（常用的有铁、钢、铝等）冲压件。而上述金属材质制成的冲压件直接使用性能不好，因为易被氧气、腐蚀物质等氧化腐蚀，从而影响了其使用品质和寿命。为了改善此问题需要对制成的汽车冲压件进行处理，常见的有电镀处理、涂料涂覆、渗氮渗碳处理、钝化处理等，其中渗氮渗碳处理方法对应的表层处理组织不易脱落，品质稳定，而被广泛应用。现有的金属渗氮渗碳处理工艺存在着加热温度过高、处理时间过长的问题，亟需改进。 发明内容[0003] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法。 [0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法，包括如下步骤： （1）机械研磨处理： a.先对汽车冲压件进行砂纸打磨、化学除油、清水冲洗、干燥处理后备用； b.对操作a处理后的汽车冲压件表面进行机械研磨处理，完成后取出备用； （2）渗氮处理： 将步骤（1）处理后的汽车冲压件放入到等离子渗氮设备中进行渗氮处理，期间同时施加微波辐照处理，完成后取出备用； （3）冷却取出： 待步骤（2）处理完成后，将等离子渗氮设备内的温度降至200 220℃后将汽车冲压件取~ 出，然后放入变温箱内，控制降温的速度为4 5℃/min，降至常温后取出即可。 ~ [0005] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的砂纸打磨处理具体是先用300目砂纸进行打磨，然后用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。 [0006] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的化学除油所用的除油剂为丙酮。 [0007] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的干燥处理的温度为75 80℃。~ [0009] 进一步的，步骤（2）中所述渗氮处理的渗氮介质为N2和H2的混合气体，两者的体积比为3：1，渗氮时的温度控制为300 320℃，渗氮处理的时长为1 1.5h。~ ~ [0010] 进一步的，步骤（2）中所述的微波辐照的功率为1000 1200W。~ [0011] 进一步的，步骤（3）中所述的常温的温度为22 25℃。~ [0012] 最传统的渗氮处理方法是直接对金属工件进行处理，但通常制得的渗层厚度小，工件硬度等特性改善不佳，对此有人先对金属工件进行了表面预处理，如利用喷丸、机械研磨等方式先对其表面进行处理，此操作能有效的细化金属表层组织的晶粒，甚至可将晶粒的粒度缩为纳米级别，从而大大提升了晶界的宽度，为渗氮介质的渗入提供了良好的通道，进而增强了渗氮处理的效果，虽然此方式能增强渗氮的效率和效果，但其对应的处理温度和时长仍较长，此外上述喷丸、机械研磨等方式处理后的金属表层组织内易残留应力，再经过渗氮处理后的成品易存在组织密度不均匀、抗冲击性能差等问题。对此本发明进行了改进处理，在渗氮处理期间进行了微波辐照处理操作，其能有效的消除机械研磨处理时残留的应力，同时还能对晶粒进行振动辐射，匀化了表面组织结构，并能促进渗氮物质通过晶格的渗入，从而提升了渗氮的效率和深度，并能降低施加的温度，在渗氮处理后又进行了对应的冷却处理，其中严格控制了冷却的起始温度和冷却速度，以较低的冷却速度进行均匀冷却，可避免微波和渗氮处理后金属工件表层组织相对疏松，快速冷却会造成晶粒组织错位、应力较大等问题，进一步改善了对金属工件处理的效果。 具体实施方式[0014] 实施例1一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法，包括如下步骤： （1）机械研磨处理： a.先对汽车冲压件进行砂纸打磨、化学除油、清水冲洗、干燥处理后备用； b.对操作a处理后的汽车冲压件表面进行机械研磨处理，完成后取出备用； （2）渗氮处理： 将步骤（1）处理后的汽车冲压件放入到等离子渗氮设备中进行渗氮处理，期间同时施加微波辐照处理，完成后取出备用； （3）冷却取出： 待步骤（2）处理完成后，将等离子渗氮设备内的温度降至200℃后将汽车冲压件取出，然后放入变温箱内，控制降温的速度为4℃/min，降至常温后取出即可。 [0015] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的砂纸打磨处理具体是先用300目砂纸进行打磨，然后用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。 [0016] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的化学除油所用的除油剂为丙酮。 [0017] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的干燥处理的温度为75℃。 [0018] 进一步的，步骤（1）操作b中所述的机械研磨处理时所用研磨弹丸的直径为6 8mm，~其振动的频率控制为40Hz。 [0019] 进一步的，步骤（2）中所述渗氮处理的渗氮介质为N2和H2的混合气体，两者的体积比为3：1，渗氮时的温度控制为300℃，渗氮处理的时长为1h。 [0020] 进一步的，步骤（2）中所述的微波辐照的功率为1000W。 [0021] 进一步的，步骤（3）中所述的常温的温度为22 25℃。~ [0022] 实施例2一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法，包括如下步骤： （1）机械研磨处理： a.先对汽车冲压件进行砂纸打磨、化学除油、清水冲洗、干燥处理后备用； b.对操作a处理后的汽车冲压件表面进行机械研磨处理，完成后取出备用； （2）渗氮处理： 将步骤（1）处理后的汽车冲压件放入到等离子渗氮设备中进行渗氮处理，期间同时施加微波辐照处理，完成后取出备用； （3）冷却取出： 待步骤（2）处理完成后，将等离子渗氮设备内的温度降至210℃后将汽车冲压件取出，然后放入变温箱内，控制降温的速度为4℃/min，降至常温后取出即可。 [0023] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的砂纸打磨处理具体是先用300目砂纸进行打磨，然后用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。 [0024] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的化学除油所用的除油剂为丙酮。 [0025] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的干燥处理的温度为78℃。 [0026] 进一步的，步骤（1）操作b中所述的机械研磨处理时所用研磨弹丸的直径为6 8mm，~其振动的频率控制为43Hz。 [0027] 进一步的，步骤（2）中所述渗氮处理的渗氮介质为N2和H2的混合气体，两者的体积比为3：1，渗氮时的温度控制为310℃，渗氮处理的时长为1.2h。 [0028] 进一步的，步骤（2）中所述的微波辐照的功率为1100W。 [0029] 进一步的，步骤（3）中所述的常温的温度为22 25℃。~ [0030] 实施例3一种增强汽车冲压件使用特性的处理方法，包括如下步骤： （1）机械研磨处理： a.先对汽车冲压件进行砂纸打磨、化学除油、清水冲洗、干燥处理后备用； b.对操作a处理后的汽车冲压件表面进行机械研磨处理，完成后取出备用； （2）渗氮处理： 将步骤（1）处理后的汽车冲压件放入到等离子渗氮设备中进行渗氮处理，期间同时施加微波辐照处理，完成后取出备用； （3）冷却取出： 待步骤（2）处理完成后，将等离子渗氮设备内的温度降至220℃后将汽车冲压件取出，然后放入变温箱内，控制降温的速度为5℃/min，降至常温后取出即可。 [0031] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的砂纸打磨处理具体是先用300目砂纸进行打磨，然后用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。 [0032] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的化学除油所用的除油剂为丙酮。 [0033] 进一步的，步骤（1）操作a中所述的干燥处理的温度为80℃。 [0034] 进一步的，步骤（1）操作b中所述的机械研磨处理时所用研磨弹丸的直径为6 8mm，~其振动的频率控制为45Hz。 [0035] 进一步的，步骤（2）中所述渗氮处理的渗氮介质为N2和H2的混合气体，两者的体积比为3：1，渗氮时的温度控制为320℃，渗氮处理的时长为1.5h。 [0036] 进一步的，步骤（2）中所述的微波辐照的功率为1200W。 [0037] 进一步的，步骤（3）中所述的常温的温度为22 25℃。~ [0038] 对比实施例1本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（2）渗氮处理中的微波辐照处理操作，除此外的方法步骤均相同。 [0039] 对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比，用传统的冷却工艺取代步骤（3）中的冷却工艺，其中传统冷却工艺是当等离子渗氮设备内的温度降至90℃后，将汽车冲压件取出直接放入自然冷却至常温，除此外的方法步骤均相同。 [0040] 对照组现有的金属工件表面渗氮处理工艺。 [0041] 为了对比本发明效果，选用304号不锈钢金属制成规格相同的试样，然后分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组所述的方法进行表面处理（其中保证对照组的渗氮处理时长与其余各组相同），完成后再对各组的试样进行性能测试，具体的对比数据如下表1所示：表1 渗层厚度（μm） 表面硬度（HV） 耐应力腐蚀时长（h） 实施例2 53 862 557 对比实施例1 43 811 484 对比实施例2 52 834 522 对照组 42 760 465 注：上表1中所述的耐应力腐蚀时长参照GB/T17898-1999进行测试。 [0042] 由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的提升渗层的厚度、强度、抗应力腐蚀能力等，很好的改善了汽车冲压件的综合使用性能，具有很好的使用价值。在大量的实际实验中发现，本发明处理方法的效率较现有方法节约了25%以上，处理温度可下降100℃以上，可显著节约加工处理的成本，推广应用价值高。 |
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