利用双金属层的局部热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用双金属层的局部热处理方法。尤其是，本发明所涉及的一种利用双金属层的局部热处理方法在用于使得特定金属渗透进入工件的表面而增加工件的表面硬度的热处理过程中，使用双金属层对工件进行局部镀敷，从而防止工件的除待热处理部分之外的区域在热处理的影响下被完全硬化而造成工件的旋转扭矩增加的现象。
【背景技术】
[0002]热处理通常用作提高工件表面硬度的工艺。在通常的热处理中，在高温下使工件接触渗碳的或渗氮的熔融盐或气体，并因此碳原子扩散到工件表面。
[0003]利用盐的热处理能够用于增加抗腐蚀高的金属例如含铬钢(不锈钢)的硬度。通常，简称为“渗碳物”的沉淀的渗碳物或简称为“碳化物”的沉淀的碳化物(简称为“渗碳物”或“碳化物”)的形成引起硬度增加。
[0004]在此，氮化物或碳化物通过铬以氮或碳为中心沉淀而得到。当金属产品由于铬的沉淀而具有不均匀的表面结构时，在金属产品的由铬的脱离导致的铬缺失部分和铬沉淀部分之间存在电负性差，且此电负性差充当一种原电池，从而容易腐蚀金属产品。由于热处理温度高，沉淀物的颗粒容易渗透进入金属产品，或者当在金属产品中存在大量与所述沉淀物相同的金属元素时，沉淀物容易沉淀。
[0005]通常需要将工件完全硬化。然而，至于诸如套圈之类的构件，仅需要局部的高硬度。
[0006]图1示出了由套圈连接的两个管的结构的剖视图和透视图，其示出了所述套圈的形状和用途。
[0007]图1a是由套圈连接的两个管的结构的剖视图。
[0008]套圈用于连接两个管，S卩，前管11和后管15。特别地，套圈是这样一种的构件，其用于通过堵住前管11和后管15之间的间隙并挤锻这些管11、15而密闭地密封前管11和后管15，而且用于防止这些管11、15彼此分离。
[0009]套圈包括前套圈13和后套圈14。
[0010]后套圈14用于当螺母12推动后套圈14的尾部14b时将力传递到前套圈13。在这种情况下，螺母12因为其旋转并同时拧紧管11和15而产生旋转扭矩。当螺母12旋转并同时向前移动时，后套圈14旋钮并同时在螺母12的移动方向上直线移动。
[0011]在这种情况下，后套圈14的尾部14b将前套圈13的后下方倾斜部提起，并同时后套圈14的鼻部14a挤锻管15，从而防止管15脱开。
[0012]因此，只有当后套圈14的鼻部14a具有高硬度时，上述目的才能够充分实现。当后套圈14的整个区域具有高硬度时，螺母12的旋转扭矩不能充分吸收，且因此其脆性增加。换句话说，仅需将后套圈14的鼻部14a选择性地硬化。
[0013]图1b是示出套圈形状的透视图。所述套圈具有环状，且其鼻部由从后到前施加的力而变形。因此，套圈的鼻部不需要硬化。
[0014]前套圈13包括:支撑件13b，其接收通过拧紧螺母12产生的压力；和嵌入件13a，其通过从支撑件13传递来的压力而可逆变形并且密闭地密封和挤锻管的边缘。在这种情况下，由于在嵌入件13a的变形过程中施加高摩擦和力，嵌入件13a需要具有高硬度和弹性。因此，特定区域选择性地需要具有高硬度的构件，诸如前套圈13和后套圈14，需要被局部硬化。
[0015]同样地，当仅工件的一部分需要具有高硬度时，将工件通过局部热处理方法局部硬化。在通常使用的局部热处理方法中，用不同种类的金属对工件进行镀敷，并且此金属镀敷用作热处理的掩膜。即，用不同种类的金属对工件进行镀敷，然后将金属镀敷从待硬化的工件区域除去，从而将工件的表面暴露在外。然后，当对工件热处理时，氮或碳不会渗透进入未暴露在外的工件区域，并因此不易形成沉淀物。结果，仅工件的暴露区域被选择性硬化。
[0016]然而，当工件长时间热处理同时通过镀敷被局部硬化时，镀层不均匀变形，且颗粒渗透进入非均匀变形的镀层中。因此，存在甚至在工件的非期望区域上形成沉淀物的问题。
【发明内容】
[0017]技术问题
[0018]因此，已设计本发明用于解决上述问题，且本发明的目的是提供一种利用双金属层的局部热处理方法，其中工件的不需要热处理的表面用紧实结构的金属双重镀敷，且因此在热处理期间能够阻断颗粒到工件表面内的渗透，从而防止由整个工件硬化引起的旋转扭矩的增加。
[0019]技术方案
[0020]本发明的一方面提供了一种利用双金属层的局部热处理方法，其用于通过热处理硬化工件的表面，其包括如下步骤:将第一金属层镀在所述工件的表面的第一步骤;将第二金属层镀在所述第一金属层的表面的第二步骤;局部剥除所述第一金属层和所述第二金属层以暴露所述工件的表面的一部分的第三步骤;通过进行用于硬化所述工件的热处理，硬化所述工件的暴露的表面的第四步骤;及去除残留在所述工件的表面上的所述第一金属层和所述第二金属层的第五步骤。
[0021]在此，所述第一金属层与所述工件可具有不同的金属结构，以使所述第一金属层被剥除时不留残留物。
[0022]进一步地，所述第一金属层可包括选自铜，铬，镍和锡中的至少一种金属。
[0023]进一步地，所述第二金属层可具有比所述第一金属层相对致密的金属结构。
[0024]进一步地，所述第二金属层可包括选自铜，铬，镍和锡中的至少一种金属，并且构成所述第二金属层的金属可不同于构成所述第一金属层的金属。
[0025]进一步地，在所述第三步骤中，可将所述工件依次或同时浸没在溶液中以剥除所述第一金属层和所述第二金属层。
[0026]进一步地，所述第四步骤的热处理可通过盐浴热处理进行。
[0027]进一步地，在所述盐浴热处理中，可通过将所述工件浸没在包含氮和碳化合物的熔融碱金属盐中对所述工件进行热处理。
[0028]进一步地，对所述第四步骤的热处理可通过渗碳处理进行。
[0029]进一步地，所述第一金属层的厚度可为15μηι-50μηι。
[°03°]进一步地，所述第二金属层的厚度可为15μηι-50μηι。
[0031]进一步地，所述工件可为套圈，用于在将管连接时堵住管之间的间隙。
[0032]进一步地，其中所述套圈可包括:支撑件，其抵抗从其后端施加的压力；以及鼻部，其与所述支撑件连接，通过由所述支撑件传递的压力导致的不可逆变形紧密密封管，其中，在所述局部剥离步骤中，所述鼻部的表面暴露。
[0033]本发明的另一方面提供一种利用双金属层的局部热处理方法，其用于通过热处理硬化套圈的表面，包括:将第一金属层镀在所述套圈的表面的第一步骤;将第二金属层镀在所述第一金属层的表面的第二步骤;局部剥除所述第一金属层和所述第二金属层以暴露所述套圈的表面的一部分的第三步骤;通过进行用于硬化所述套圈的热处理，硬化所述套圈的暴露的表面的第四步骤;及去除残留在所述套圈的表面上的所述第一金属层和所述第二金属层的第五步骤。
[0034]在此，所述第一金属层可包括选自铜，铬，镍和锡中的至少一种金属。
[0035]进一步地，所述第二金属层可包括选自铜，铬，镍和锡中的至少一种金属，并且构成所述第二金属层的金属可不同于构成所述第一金属层的金属。
[0036]进一步地，在所述热处理中，通过将所述工件浸没在包含氮和碳化合物的熔融碱金属盐中对所述工件进行热处理。
[0037]有益效果
[0038]根据本发明的一方面，在热处理期间可以防止颗粒穿透金属层。
[0039]根据本发明的另一方面，在热处理期间可以防止工件的镀敷区域硬化，因此避免了施加到工件的旋转扭矩增加。
【附图说明】
[0040]图1示出了由套圈连接的两个管的结构的剖视图(图1a)和透视图(图1b)，其示出了所述套圈的形状和用途；
[0041]图2是示出了根据本发明实施方式的工件的加工工艺的流程图；
[0042]图3是示出了根据本发明实施方式的初步镀敷的套圈的剖面侧视图；
[0043]图4是示出了根据本发明实施方式的二次镀敷的套圈的剖面侧视图；
[0044]图5是示出了根据本发明实施方式的局部剥除后的套圈的剖面侧视图；
[0045]图6是示出了根据本发明实施方式的根据是否进行镀敷的在渗碳或渗碳期间氮或碳渗透进入套圈的示意性剖面侧视图；
[0046]图7是示出了根据本发明实施方式的去除镀敷后的套圈的剖面侧视图。
【具体实施方式】
[0047]在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的优选实施方式。
[0048]首先，遍及所有附图，相同的参考数字用于指代相同或相似