利用雙金屬層的局部熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用雙金屬層的局部熱處理方法。尤其是，本發(fā)明所涉及的一種利用雙金屬層的局部熱處理方法在用于使得特定金屬滲透進(jìn)入工件的表面而增加工件的表面硬度的熱處理過(guò)程中，使用雙金屬層對(duì)工件進(jìn)行局部鍍敷，從而防止工件的除待熱處理部分之外的區(qū)域在熱處理的影響下被完全硬化而造成工件的旋轉(zhuǎn)扭矩增加的現(xiàn)象。
【背景技術(shù)】
[0002]熱處理通常用作提高工件表面硬度的工藝。在通常的熱處理中，在高溫下使工件接觸滲碳的或滲氮的熔融鹽或氣體，并因此碳原子擴(kuò)散到工件表面。
[0003]利用鹽的熱處理能夠用于增加抗腐蝕高的金屬例如含鉻鋼(不銹鋼)的硬度。通常，簡(jiǎn)稱為“滲碳物”的沉淀的滲碳物或簡(jiǎn)稱為“碳化物”的沉淀的碳化物(簡(jiǎn)稱為“滲碳物”或“碳化物”)的形成引起硬度增加。
[0004]在此，氮化物或碳化物通過(guò)鉻以氮或碳為中心沉淀而得到。當(dāng)金屬產(chǎn)品由于鉻的沉淀而具有不均勻的表面結(jié)構(gòu)時(shí)，在金屬產(chǎn)品的由鉻的脫離導(dǎo)致的鉻缺失部分和鉻沉淀部分之間存在電負(fù)性差，且此電負(fù)性差充當(dāng)一種原電池，從而容易腐蝕金屬產(chǎn)品。由于熱處理溫度高，沉淀物的顆粒容易滲透進(jìn)入金屬產(chǎn)品，或者當(dāng)在金屬產(chǎn)品中存在大量與所述沉淀物相同的金屬元素時(shí)，沉淀物容易沉淀。
[0005]通常需要將工件完全硬化。然而，至于諸如套圈之類的構(gòu)件，僅需要局部的高硬度。
[0006]圖1示出了由套圈連接的兩個(gè)管的結(jié)構(gòu)的剖視圖和透視圖，其示出了所述套圈的形狀和用途。
[0007]圖1a是由套圈連接的兩個(gè)管的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0008]套圈用于連接兩個(gè)管，S卩，前管11和后管15。特別地，套圈是這樣一種的構(gòu)件，其用于通過(guò)堵住前管11和后管15之間的間隙并擠鍛這些管11、15而密閉地密封前管11和后管15，而且用于防止這些管11、15彼此分離。
[0009]套圈包括前套圈13和后套圈14。
[0010]后套圈14用于當(dāng)螺母12推動(dòng)后套圈14的尾部14b時(shí)將力傳遞到前套圈13。在這種情況下，螺母12因?yàn)槠湫D(zhuǎn)并同時(shí)擰緊管11和15而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩。當(dāng)螺母12旋轉(zhuǎn)并同時(shí)向前移動(dòng)時(shí)，后套圈14旋鈕并同時(shí)在螺母12的移動(dòng)方向上直線移動(dòng)。
[0011]在這種情況下，后套圈14的尾部14b將前套圈13的后下方傾斜部提起，并同時(shí)后套圈14的鼻部14a擠鍛管15，從而防止管15脫開(kāi)。
[0012]因此，只有當(dāng)后套圈14的鼻部14a具有高硬度時(shí)，上述目的才能夠充分實(shí)現(xiàn)。當(dāng)后套圈14的整個(gè)區(qū)域具有高硬度時(shí)，螺母12的旋轉(zhuǎn)扭矩不能充分吸收，且因此其脆性增加。換句話說(shuō)，僅需將后套圈14的鼻部14a選擇性地硬化。
[0013]圖1b是示出套圈形狀的透視圖。所述套圈具有環(huán)狀，且其鼻部由從后到前施加的力而變形。因此，套圈的鼻部不需要硬化。
[0014]前套圈13包括:支撐件13b，其接收通過(guò)擰緊螺母12產(chǎn)生的壓力；和嵌入件13a，其通過(guò)從支撐件13傳遞來(lái)的壓力而可逆變形并且密閉地密封和擠鍛管的邊緣。在這種情況下，由于在嵌入件13a的變形過(guò)程中施加高摩擦和力，嵌入件13a需要具有高硬度和彈性。因此，特定區(qū)域選擇性地需要具有高硬度的構(gòu)件，諸如前套圈13和后套圈14，需要被局部硬化。
[0015]同樣地，當(dāng)僅工件的一部分需要具有高硬度時(shí)，將工件通過(guò)局部熱處理方法局部硬化。在通常使用的局部熱處理方法中，用不同種類的金屬對(duì)工件進(jìn)行鍍敷，并且此金屬鍍敷用作熱處理的掩膜。即，用不同種類的金屬對(duì)工件進(jìn)行鍍敷，然后將金屬鍍敷從待硬化的工件區(qū)域除去，從而將工件的表面暴露在外。然后，當(dāng)對(duì)工件熱處理時(shí)，氮或碳不會(huì)滲透進(jìn)入未暴露在外的工件區(qū)域，并因此不易形成沉淀物。結(jié)果，僅工件的暴露區(qū)域被選擇性硬化。
[0016]然而，當(dāng)工件長(zhǎng)時(shí)間熱處理同時(shí)通過(guò)鍍敷被局部硬化時(shí)，鍍層不均勻變形，且顆粒滲透進(jìn)入非均勻變形的鍍層中。因此，存在甚至在工件的非期望區(qū)域上形成沉淀物的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]技術(shù)問(wèn)題
[0018]因此，已設(shè)計(jì)本發(fā)明用于解決上述問(wèn)題，且本發(fā)明的目的是提供一種利用雙金屬層的局部熱處理方法，其中工件的不需要熱處理的表面用緊實(shí)結(jié)構(gòu)的金屬雙重鍍敷，且因此在熱處理期間能夠阻斷顆粒到工件表面內(nèi)的滲透，從而防止由整個(gè)工件硬化引起的旋轉(zhuǎn)扭矩的增加。
[0019]技術(shù)方案
[0020]本發(fā)明的一方面提供了一種利用雙金屬層的局部熱處理方法，其用于通過(guò)熱處理硬化工件的表面，其包括如下步驟:將第一金屬層鍍?cè)谒龉ぜ谋砻娴牡谝徊襟E;將第二金屬層鍍?cè)谒龅谝唤饘賹拥谋砻娴牡诙襟E;局部剝除所述第一金屬層和所述第二金屬層以暴露所述工件的表面的一部分的第三步驟;通過(guò)進(jìn)行用于硬化所述工件的熱處理，硬化所述工件的暴露的表面的第四步驟;及去除殘留在所述工件的表面上的所述第一金屬層和所述第二金屬層的第五步驟。
[0021]在此，所述第一金屬層與所述工件可具有不同的金屬結(jié)構(gòu)，以使所述第一金屬層被剝除時(shí)不留殘留物。
[0022]進(jìn)一步地，所述第一金屬層可包括選自銅，鉻，鎳和錫中的至少一種金屬。
[0023]進(jìn)一步地，所述第二金屬層可具有比所述第一金屬層相對(duì)致密的金屬結(jié)構(gòu)。
[0024]進(jìn)一步地，所述第二金屬層可包括選自銅，鉻，鎳和錫中的至少一種金屬，并且構(gòu)成所述第二金屬層的金屬可不同于構(gòu)成所述第一金屬層的金屬。
[0025]進(jìn)一步地，在所述第三步驟中，可將所述工件依次或同時(shí)浸沒(méi)在溶液中以剝除所述第一金屬層和所述第二金屬層。
[0026]進(jìn)一步地，所述第四步驟的熱處理可通過(guò)鹽浴熱處理進(jìn)行。
[0027]進(jìn)一步地，在所述鹽浴熱處理中，可通過(guò)將所述工件浸沒(méi)在包含氮和碳化合物的熔融堿金屬鹽中對(duì)所述工件進(jìn)行熱處理。
[0028]進(jìn)一步地，對(duì)所述第四步驟的熱處理可通過(guò)滲碳處理進(jìn)行。
[0029]進(jìn)一步地，所述第一金屬層的厚度可為15μηι-50μηι。
[°03°]進(jìn)一步地，所述第二金屬層的厚度可為15μηι-50μηι。
[0031]進(jìn)一步地，所述工件可為套圈，用于在將管連接時(shí)堵住管之間的間隙。
[0032]進(jìn)一步地，其中所述套圈可包括:支撐件，其抵抗從其后端施加的壓力；以及鼻部，其與所述支撐件連接，通過(guò)由所述支撐件傳遞的壓力導(dǎo)致的不可逆變形緊密密封管，其中，在所述局部剝離步驟中，所述鼻部的表面暴露。
[0033]本發(fā)明的另一方面提供一種利用雙金屬層的局部熱處理方法，其用于通過(guò)熱處理硬化套圈的表面，包括:將第一金屬層鍍?cè)谒鎏兹Φ谋砻娴牡谝徊襟E;將第二金屬層鍍?cè)谒龅谝唤饘賹拥谋砻娴牡诙襟E;局部剝除所述第一金屬層和所述第二金屬層以暴露所述套圈的表面的一部分的第三步驟;通過(guò)進(jìn)行用于硬化所述套圈的熱處理，硬化所述套圈的暴露的表面的第四步驟;及去除殘留在所述套圈的表面上的所述第一金屬層和所述第二金屬層的第五步驟。
[0034]在此，所述第一金屬層可包括選自銅，鉻，鎳和錫中的至少一種金屬。
[0035]進(jìn)一步地，所述第二金屬層可包括選自銅，鉻，鎳和錫中的至少一種金屬，并且構(gòu)成所述第二金屬層的金屬可不同于構(gòu)成所述第一金屬層的金屬。
[0036]進(jìn)一步地，在所述熱處理中，通過(guò)將所述工件浸沒(méi)在包含氮和碳化合物的熔融堿金屬鹽中對(duì)所述工件進(jìn)行熱處理。
[0037]有益效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一方面，在熱處理期間可以防止顆粒穿透金屬層。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在熱處理期間可以防止工件的鍍敷區(qū)域硬化，因此避免了施加到工件的旋轉(zhuǎn)扭矩增加。
【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1示出了由套圈連接的兩個(gè)管的結(jié)構(gòu)的剖視圖(圖1a)和透視圖(圖1b)，其示出了所述套圈的形狀和用途；
[0041]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的工件的加工工藝的流程圖；
[0042]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的初步鍍敷的套圈的剖面?zhèn)纫晥D；
[0043]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的二次鍍敷的套圈的剖面?zhèn)纫晥D；
[0044]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的局部剝除后的套圈的剖面?zhèn)纫晥D；
[0045]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的根據(jù)是否進(jìn)行鍍敷的在滲碳或滲碳期間氮或碳滲透進(jìn)入套圈的示意性剖面?zhèn)纫晥D；
[0046]圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的去除鍍敷后的套圈的剖面?zhèn)纫晥D。
【具體實(shí)施方式】
[0047]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0048]首先，遍及所有附圖，相同的參考數(shù)字用于指代相同或相似