一種便于機(jī)械加工的GCr15環(huán)規(guī)加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便于機(jī)械加工的GCr15環(huán)規(guī)加工工藝，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、內(nèi)圓和外圓加工、熱處理、端面加工和內(nèi)外圓精磨，所述毛坯的材質(zhì)為GCr15，毛坯下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括球化退火步驟，所述熱處理包括順序進(jìn)行的高溫淬火和低溫回火，所述低溫回火的回火溫度為155℃至175℃中的任意數(shù)值，低溫回火時(shí)間不小于3h，所述毛坯下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括鍛打步驟。本發(fā)明提供的工藝便于得到使用壽命更長和質(zhì)量更好的環(huán)規(guī)，不僅利于活塞環(huán)的檢測(cè)成本，還有利于活塞環(huán)的檢測(cè)精度和可靠性。
【專利說明】—種便于機(jī)械加工的GCrI 5環(huán)規(guī)加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于尺寸檢測(cè)的量具的制造工藝，特別是涉及一種便于機(jī)械加工的GCr 15環(huán)規(guī)加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]活塞環(huán)作為發(fā)動(dòng)機(jī)中關(guān)鍵零件之一，性能與質(zhì)量的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其中活塞環(huán)的閉口間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)密封性能的主要技術(shù)參數(shù)之一。由于不同類型和結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)通過活塞環(huán)閉口間隙的漏氣量約為進(jìn)氣量的0.3%至1.8%，為了減小漏氣量，就必須盡量減小活塞環(huán)的閉口間隙，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中一般規(guī)定閉口間隙最大極限公差為0.3mm。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不斷提高，如在近年來技術(shù)不斷成熟的增壓機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)活塞環(huán)的要求越來越高，如某些大功率車用柴油機(jī)活塞環(huán)的閉口間隙公差僅為0.1mm，這就使得活塞環(huán)在生產(chǎn)和使用過程中，對(duì)活塞環(huán)的質(zhì)量和尺寸控制顯得尤為重要?，F(xiàn)有技術(shù)中用于活塞環(huán)尺寸檢測(cè)的主要部件為環(huán)規(guī)，從活塞環(huán)仿形加工開始至成品檢驗(yàn)的整個(gè)過程中，環(huán)規(guī)運(yùn)用的工序和所需環(huán)規(guī)的規(guī)格的種類，沒有他量具可與之相比，好的環(huán)規(guī)質(zhì)量是活塞環(huán)閉口間隙偏差保證的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述為保證活塞環(huán)閉口間隙偏差，好的環(huán)規(guī)質(zhì)量為其堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的問題，本發(fā)明提供了一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝。
[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供的一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝通過以下技術(shù)要點(diǎn)來達(dá)到發(fā)明目的:一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，包括順序進(jìn)行的毛還下料、內(nèi)圓和外圓加工、熱處理、端面加工和內(nèi)外圓精磨，所述毛還的材質(zhì)為GCrl5,毛坯下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括球化退火步驟，所述球化退火為將毛坯加熱至7850C _800°C保溫不小于3h，爐冷至600°C至700°C，所述熱處理包括順序進(jìn)行的高溫淬火和低溫回火，所述高溫淬火為將上述爐冷得到的毛坯加熱至845°C至865°C中的任意數(shù)值，高溫淬火的冷卻過程包括驟冷和緩慢冷卻兩個(gè)過程，所述驟冷步驟為采用鹽水溶液將毛坯冷卻至190°C至400°C中的任意數(shù)值，所述緩慢冷卻為將驟冷得到的坯料采用空冷或油冷，所述低溫回火的回火溫度為155°C至175°C中的任意數(shù)值，低溫回火時(shí)間不小于3h，所述毛坯下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括鍛打步驟。
[0005]更進(jìn)一步的技術(shù)方案為:
所述內(nèi)外圓精磨步驟后續(xù)還包括磷化處理步驟。
[0006]所述磷化處理步驟為將內(nèi)外圓打磨步驟中得到的產(chǎn)品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(9-10)的磷化液中，所述磷化液的溫度在60°C至70°C范圍內(nèi)，磷化時(shí)間為13 至 20min。
[0007]所述磷化處理步驟為將內(nèi)外圓打磨步驟中得到的產(chǎn)品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-12)的磷化液中，所述磷化液的溫度在50°C至60°C范圍內(nèi)，磷化時(shí)間為8 至 15min。
[0008]所述磷化液中還磷化促進(jìn)劑。
[0009]所述磷化促進(jìn)劑為羥胺。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明提供的環(huán)規(guī)制造方法工藝簡單，通過選取特定的高溫淬火、低溫回火溫度和時(shí)間，并在熱處理之前設(shè)置鍛打步驟，即首先通過鍛打步驟消除毛坯中的鑄態(tài)疏松，甚至夾渣、氣孔等缺陷，同時(shí)便于使得毛坯中形成完整的金屬流線，通過后續(xù)的熱處理，可使得產(chǎn)品的表面硬度高于65HRC，使得由GCrl5制造而成的環(huán)規(guī)的使用壽命至少為現(xiàn)有采用45#鋼或40Gr作為基材得到的環(huán)規(guī)壽命的4倍，而材料和制造成本僅為現(xiàn)有技術(shù)的2.5倍，以上設(shè)置使得本發(fā)明不僅利于活塞環(huán)的檢測(cè)成本，還有利于活塞環(huán)的檢測(cè)精度和可靠性。
[0011]2、設(shè)置的高溫淬火采用的驟冷和緩慢冷卻兩個(gè)過程，驟冷有利于高溫毛坯的淬透性，緩慢冷卻有利于預(yù)防毛坯的金相由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)化時(shí)較大的組織應(yīng)力造成毛坯內(nèi)形成裂紋，有利于環(huán)規(guī)的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0012]3、通過設(shè)置的球化退火步驟，可使得毛坯中的碳化物分布均勻，毛坯的金相組織為粒狀珠光體，硬度范圍在170-220HRB范圍內(nèi)，便于后續(xù)的機(jī)械切削加工，同時(shí)還有利于毛坯的表面機(jī)械加工質(zhì)量。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實(shí)施例。
[0014]實(shí)施例1:
一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、內(nèi)圓和外圓加工、熱處理、端面加工和內(nèi)外圓精磨，所述毛還的材質(zhì)為GCrl5,毛還下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括球化退火步驟，所述球化退火為將毛坯加熱至785°C -800°C保溫不小于3h，爐冷至600°C至700°C，所述熱處理包括順序進(jìn)行的高溫淬火和低溫回火，所述高溫淬火為將上述爐冷得到的毛坯加熱至845°C至865°C中的任意數(shù)值，高溫淬火的冷卻過程包括驟冷和緩慢冷卻兩個(gè)過程，所述驟冷步驟為采用鹽水溶液將毛坯冷卻至190°C至400°C中的任意數(shù)值，所述緩慢冷卻為將驟冷得到的坯料采用空冷或油冷，所述低溫回火的回火溫度為155°C至175°C中的任意數(shù)值,低溫回火時(shí)間不小于3h,所述毛還下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括鍛打步驟。
[0015]本發(fā)明提供的環(huán)規(guī)制造方法工藝簡單，通過選取特定的高溫淬火、低溫回火溫度和時(shí)間，并在熱處理之前設(shè)置鍛打步驟，即首先通過鍛打步驟消除毛坯中的鑄態(tài)疏松，甚至夾渣、氣孔等缺陷，同時(shí)便于使得毛坯中形成完整的金屬流線，通過后續(xù)的熱處理，使得由GCrl5制造而成的環(huán)規(guī)的使用壽命至少為現(xiàn)有采用45#鋼或40Gr作為基材得到的環(huán)規(guī)壽命的4倍，而材料和制造成本僅為現(xiàn)有技術(shù)的2.5倍，以上設(shè)置使得本發(fā)明不僅利于活塞環(huán)的檢測(cè)成本，還有利于活塞環(huán)的檢測(cè)精度和可靠性。
[0016]設(shè)置的高溫淬火采用的驟冷和緩慢冷卻兩個(gè)過程，驟冷有利于高溫毛坯的淬透性，緩慢冷卻有利于預(yù)防毛坯的金相由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)化時(shí)較大的組織應(yīng)力造成毛坯內(nèi)形成裂紋,有利于環(huán)規(guī)的產(chǎn)品質(zhì)量,本實(shí)施例中鹽水溶液采用10%鹽水溶液。
[0017]通過設(shè)置的球化退火步驟，可使得毛坯中的碳化物分布均勻，毛坯的金相組織為粒狀珠光體，硬度范圍在170-220HRB范圍內(nèi)，便于后續(xù)的機(jī)械切削加工，同時(shí)還有利于毛坯的表面機(jī)械加工質(zhì)量。
[0018]實(shí)施例2:
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步限定，為使得在環(huán)規(guī)的外側(cè)形成具有自潤滑性能的減磨層和防腐層，以進(jìn)一步保證本發(fā)明得到的環(huán)規(guī)的使用壽命，所述內(nèi)外圓精磨步驟后續(xù)還包括磷化處理步驟。
[0019]所述磷化處理步驟為將內(nèi)外圓打磨步驟中得到的產(chǎn)品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(9-10)的磷化液中，所述磷化液的溫度在60°C至70°C范圍內(nèi)，磷化時(shí)間為13 至 20min。
[0020]所述磷化處理步驟為將內(nèi)外圓打磨步驟中得到的產(chǎn)品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-12)的磷化液中，所述磷化液的溫度在50°C至60°C范圍內(nèi)，磷化時(shí)間為8 至 15min。
[0021]為增強(qiáng)磷化步驟的效果，即便于得到更深的磷化層，所述磷化液中還磷化促進(jìn)劑。
[0022]為簡化磷化步驟的工藝控制和避免促進(jìn)劑對(duì)環(huán)境造成污染，所述磷化促進(jìn)劑為羥胺。
[0023]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，包括順序進(jìn)行的毛坯下料、內(nèi)圓和外圓加工、熱處理、端面加工和內(nèi)外圓精磨，其特征在于，所述毛還的材質(zhì)為GCrl5,毛還下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括球化退火步驟，所述球化退火為將毛坯加熱至7850C _800°C保溫不小于3h，爐冷至600°C至700°C，所述熱處理包括順序進(jìn)行的高溫淬火和低溫回火，所述高溫淬火為將上述爐冷得到的毛坯加熱至845°C至865°C中的任意數(shù)值，高溫淬火的冷卻過程包括驟冷和緩慢冷卻兩個(gè)過程，所述驟冷步驟為采用鹽水溶液將毛坯冷卻至190°C至400°C中的任意數(shù)值，所述緩慢冷卻為將驟冷得到的坯料采用空冷或油冷，所述低溫回火的回火溫度為155°C至175°C中的任意數(shù)值，低溫回火時(shí)間不小于3h，所述毛坯下料與內(nèi)圓和外圓加工工序之間還包括鍛打步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，其特征在于，所述內(nèi)外圓精磨步驟后續(xù)還包括磷化處理步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，其特征在于，所述磷化處理步驟為將內(nèi)外圓打磨步驟中得到的產(chǎn)品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(9-10)的磷化液中，所述磷化液的溫度在60°C至70°C范圍內(nèi)，磷化時(shí)間為13至20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，其特征在于，所述磷化處理步驟為將內(nèi)外圓打磨步驟中得到的產(chǎn)品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-12)的磷化液中，所述磷化液的溫度在50°C至60°C范圍內(nèi)，磷化時(shí)間為8至15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任意一個(gè)所述的一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，其特征在于，所述磷化液中還磷化促進(jìn)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種便于機(jī)械加工的GCrl5環(huán)規(guī)加工工藝，其特征在于，所述磷化促進(jìn)劑為羥胺。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK104128755SQ201410354479
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】吳光武 申請(qǐng)人:成都亨通兆業(yè)精密機(jī)械有限公司