专利名称：表面带有氧化层的铸铁排气歧管及其表面氧化方法
技术领域：
本发明属于汽车发动机配件技术领域，具体涉及一种表面带有氧化层的铸铁排气歧管及其表面氧化方法。
背景技术：
市场上现有的发动机排气歧管，由于排气歧管件的形状不规则，结构复杂，传统制造工艺是用铸铁整体铸造，铸造排气歧管件的表面处理方法通常采用传统的防锈油防锈工艺，这种排气歧管的联接面不耐磨损，且由于排气歧管工作环境恶劣，其防锈油防锈期仅为6个月，排气歧管外壁易生锈腐蚀，外观质量差。
发明内容
本发明针对现有铸铁排气歧管存在的问题，提供一种表面带有氧化层的铸铁排气歧管及其表面氧化方法，经氧化后的排气歧管耐磨、抗腐蚀性强，密封性好，可靠性高。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是在现有的铸铁排气歧管的基础上加以及进，在排气歧管的表面设置有氧化膜层。
该表面带有氧化层的铸铁排气歧管是采用如下方法进行氧化处理1将铸铁排气歧管清洗干净；2将铸铁排气歧管装在夹具内，在室温下将装有工件的夹具放入蒸汽氧化处理炉内；
3将炉温仪表设置在300～420℃之间，打开电源开始升温，在升温的同时打开氮气阀门通入氮气，氮气的通入速度为16--20m3/h；4炉温达到设定温度后保温1.5小时，在保温的同时通入氮气，通入氮气速度为16--20m3/h；5将炉温仪表设置在630～690℃之间，在保持氮气通入的同时继续升温，当温度达到设定温度时关闭氮气，通入水蒸气，水蒸气的通入速度为5±1m3/h；6将炉温保持在设定的温度2.5小时，在保温的同时始终通入水蒸气，水蒸气通入速度5±1m3/h，并始终保证炉内蒸气压力为14.57～21.46KPa；7将炉温保持在设定温度2.5小时后，关闭电源，当炉内温度降至530～610℃，关闭水蒸气，打开炉盖，吊出工件。
采用上述铸铁排气歧管表面氧化方法，在铸铁表面形成一层致密的四氧化三铁氧化层，该四氧化三铁氧化膜厚度为0.015--0.025mm，该氧化层具有较好的耐磨性和稳定性，因此，提高了排气歧管前后段配合的密封性、耐磨性、防锈性能和可靠性，该工艺取代了传统的防锈油防锈工艺，其防锈期限由防锈油防锈期限的6个月增加至20年，明显延长了铸铁排气歧管的防锈期，同时也改善了产品的外观质量。
下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为本发明表面带有氧化层的铸铁排气歧管的结构示意图。
图2为本发明实施例2的表面氧化方法曲线3为本发明铸铁排气歧管氧化层放大100倍的金相显微照片
具体实施例方式
如图1所示表面带有氧化层的铸铁排气歧管，包括排气歧管本体1，氧化层2，氧化层2是由铸铁排气歧管本体1经氧化处理在其表面形成的致密的Fe3O4氧化膜。
结合图2所示的表面带有氧化层的铸铁排气歧管的氧化曲线，其具体表面氧化方法如下实施例11)将铸铁排气歧管清洗干净；2)将工件装在夹具内，在室温下将装有工件的夹具放入蒸汽氧化处理炉内；3)将炉温仪表设置在300℃，打开电源升温，在升温的同时打开氮气阀门通入氮气，氮气的通入速度为16m3/h；4)炉温达到设定温度300℃后保温1.5小时，在保温的同时通入氮气，通入氮气速度为16m3/h；5)将炉温仪表设置在630℃，在保持氮气通入的同时继续升温，当温度达到设定温度时关闭氮气，通入水蒸气，水蒸气的通入速度为5±1m3/h(水蒸气的计量误差为±1m3/h)；6)将炉温保持在设定的温度630℃2.5小时，在保温的同时始终通入水蒸气，水蒸气通入速度5±1m3/h(水蒸气的计量误差为±1m3/h)，并始终保证炉内蒸气压力为14.57KPa；7)将炉温保持在设定温度630℃2.5小时后，关闭电源，当炉内温度降至530℃，关闭水蒸气，打开炉盖，吊出工件。
实施例21)将铸铁排气歧管清洗干净；2)将工件装在夹具内，在室温下将装有工件的夹具放入蒸汽氧化处理炉内；3)将炉温仪表设置在350℃，打开电源升温，在升温的同时打开氮气阀门通入氮气，氮气的通入速度为18m3/h；4)炉温达到设定温度350℃后保温1.5小时，在保温的同时通入氮气，通入氮气速度为18m3/h；5)将炉温仪表设置在670℃，在保持氮气通入的同时继续升温，当温度达到设定温度670℃时关闭氮气，通入水蒸气，水蒸气的通入速度为5±1m3/h(水蒸气的计量误差为±1m3/h)；6)将炉温保持在设定的温度670℃2.5小时，在保温的同时始终通入水蒸气，水蒸气通入速度5±1m3/h(水蒸气的计量误差为±1m3/h)，并始终保证炉内蒸气压力为17KPa；7)将炉温保持在设定温度670℃2.5小时后，关闭电源，当炉内温度降至570℃，关闭水蒸气，打开炉盖，吊出工件。
实施例31)将铸铁排气歧管清洗干净；2)将工件装在夹具内，在室温下将装有工件的夹具放入蒸汽氧化处理炉内；3)将炉温仪表设置在420℃，打开电源升温，在升温的同时打开氮气阀门通入氮气，氮气的通入速度为20m3/h；
4)炉温达到设定温度420℃后保温1.5小时，在保温的同时通入氮气，通入氮气速度为20m3/h；5)将炉温仪表设置在690℃之间，在保持氮气通入的同时继续升温，当温度达到设定温度690℃时关闭氮气，通入水蒸气，水蒸气的通入速度为5±1m3/h(水蒸气的计量误差为±1m3/h)；6)将炉温保持在设定的温度690℃2.5小时，在保温的同时始终通入水蒸气，水蒸气通入速度5±1m3/h(水蒸气的计量误差为±1m3/h)，并始终保证炉内蒸气压力为21.46KPa；7)将炉温保持在设定温度690℃2.5小时后，关闭电源，当炉内温度降至610℃，关闭水蒸气，打开炉盖，吊出工件。
在上述铸铁表面氧化方法中，主要发生的化学反应是，通过该铸铁表面氧化方法，在铸铁排气歧管外壁形成致密的四氧化三铁氧化膜，该四氧化三铁氧化膜厚度可以达到0.015--0.025mm，如图3所示的放大100倍的金相显微照片，四氧化三铁氧化膜厚度为0.0257417mm，达到了密封、耐磨和防锈性能要求。
权利要求
1.一种表面带有氧化层的铸铁排气歧管，具有排气歧管本体，其特征在于在排气歧管的表面设置有氧化膜层。
2.根据权利要求1所述的表面带有氧化层的铸铁排气歧管，其特征在于所述氧化膜层为四氧化三铁氧化膜。
3.根据权利要求1所述的表面带有氧化层的铸铁排气歧管的表面氧化方法，其特征在于按下列方法制备1)将铸铁排气歧管清洗干净；2)将铸铁排气歧管装在夹具内，在室温下将装有工件的夹具放入蒸汽氧化处理炉内；3)将炉温仪表设置在300～420℃之间，打开电源开始升温，在升温的同时打开氮气阀门通入氮气，氮气的通入速度为16--20m3/h；4)炉温达到设定温度后保温1.5小时，在保温的同时通入氮气，通入氮气速度为16--20m3/h；5)将炉温仪表设置在630～690℃之间，在保持氮气通入的同时继续升温，当温度达到设定温度时关闭氮气，通入水蒸气，水蒸气的通入速度为5±1m3/h；6)将炉温保持在设定的温度2.5小时，在保温的同时始终通入水蒸气，水蒸气通入速度5±1m3/h，并始终保证炉内蒸气压力为14.57～21.46KPa；7)将炉温保持在设定温度2.5小时后，关闭电源，当炉内温度降至530～610℃，关闭水蒸气，打开炉盖，吊出工件。
全文摘要
本发明公开了汽车发动机配件技术领域的一种表面带有氧化层的铸铁排气歧管及其表面氧化方法，即将工件放入蒸汽氧化处理炉内，打开电源开始升温，在升温的同时打开氮气阀门通入氮气，在保持氮气通入的同时继续升温，当温度达到设定时关闭氮气，通入水蒸气，保证炉内蒸气压力并持续一定时间，当炉内温度降至设定温度，关闭水蒸气，打开炉盖，吊出工件，通过上述工艺，在铸铁排气管表面形成具有致密四氧化三铁氧化膜，提高了排气歧管前后段配合的密封性、耐磨性、可靠性，延长防锈时间，使防锈期增加至20年且提高了产品的外观质量。
文档编号F01N13/06GK1904322SQ20061004855
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月5日 优先权日2006年8月5日
发明者孙耀忠, 冯长虹, 赵书峰, 王瑞金, 李振河, 杨书善, 袁铁英, 杨兰芹, 梁慧丽, 胡宾 申请人:河南省西峡汽车水泵股份有限公司