1.一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,包括以下步骤,步骤1,对薄壁空心长轴零件两端部外表面及内孔端部镀铜保护;步骤2,进行氧化铁屑制备,并将氧化铁屑与三氧化二铝砂按1:(2-4)的质量百分比混合搅拌均匀制成防渗剂;步骤3,将水、100-120目三氧化二铝、黄土按照1:(2-3):(3-5)的质量百分比进行混合,充分搅拌,揉成面团状粘土制成密封粘土;步骤4,将防渗剂填充在零件内部并采用密封粘土进行密封;步骤5,将步骤4的零件在放入空气炉中进行干燥,干燥温度150-200℃,保温时间2-3h;步骤6,装炉前调节可控气氛炉内的渗碳气氛;将步骤5干燥后的零件装入可控气氛炉内,然后装炉后渗碳气氛调节;装炉前,将可控气氛炉升温至830-860℃,并将炉内碳势设定为0.6-0.8,向炉内通入渗碳剂甲醇和丙烷,甲醇流量为1-2 L/h,丙烷流量为1-3L/min,保温30-40min,使炉内碳势达到0.6-0.8;装炉后,零件随炉升温至830-860℃,并将炉内碳势设定为0.8-1.0,向炉内通入渗碳剂甲醇和丙烷,甲醇流量为1.5-2.5 L/h,丙烷流量为1.5-3L/min,使炉内碳势达到0.8-1.0,保温5-15min;步骤7,将炉内碳势设定为1.0-1.2,向炉内通入渗碳剂甲醇和丙烷,甲醇流量为2-3 L/h,丙烷流量为2-3.5L/min,氨气流量为1-2 L/h使炉内碳势达到1.0-1.2,保温0.5-2h,进行碳氮共渗;步骤8,将炉内碳势设定为0.8-1.0,向炉内通入渗碳剂甲醇和丙烷,甲醇流量为1.5-2.5 L/h,丙烷流量为1.5-3L/min,氨气流量为1-2L/h,使炉内碳势达到0.8-1.0,保温20-40min,进行扩散;步骤9,将步骤8保温后的零件进行淬火冷却;然后进行对零件进行冰冷;然后进行回火;淬火冷却时,将保温结束的零件直接淬入40-60℃的淬火油中进行冷却,冷却时间30-40min;将淬火冷却后的工件进行清洗,并在2h内装入冰冷机中,在零下70-80℃保温1-1.5h,出炉空冷0.5-1h;然后将零件装入井式回火炉中进行回火,回火温度为150-170℃,保温3h-4h出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,步骤1中,对薄壁空心长轴零件的外表面及内孔距端部10-20mm采用电镀法进行镀铜保护。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,步骤2中,所述氧化铁屑的制备过程为:将钢类碳钢或结构钢类零件在空气电阻炉中热处理,表面产生氧化皮,将氧化皮反复碾压,制成3-5mm的氧化铁屑。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,步骤4中,选取不锈钢板材,制作成两个长方形垫片,垫片宽度等于薄壁空心长轴端面外圆直径,在垫片中心加工通孔,将密封粘土均匀的涂抹在一个垫片上,涂抹厚度4-6mm,将涂抹密封粘土的垫片装在长度大于薄壁空心长轴50-100mm的M8的螺杆一端,并在未涂抹密封粘土的一面装上螺母,将螺杆穿过涂抹密封粘土面薄壁空心长轴内孔,端面与涂抹密封粘土垫片贴合,然后向内孔填充防渗剂,直至填满;然后将密封粘土均匀的涂抹在另一个垫片上,涂抹厚度4-6mm,将涂抹密封粘土的垫片装在M8的螺杆上,涂抹密封粘土的一面与薄壁空心长轴另一端的端面贴合,然后在螺杆上拧上螺母,确保垫片与薄壁空心长轴两端紧密贴合。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,步骤9中,回火后进行深度检测,将零件解剖后制样,试样抛光后采用硝酸酒精进行腐蚀,使用100倍金相显微镜检测碳氮共渗层深度。
6.根据权利要求1所述的一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,步骤9中,回火后进行硬度检测,将零件表面抛光,采用显微硬度计进行硬度检测,要求碳氮共渗层表面硬度≥88HR15N,心部硬度37-43HRC。
7.根据权利要求1所述的一种薄壁空心长轴零件碳氮共渗及深孔防渗方法,其特征在于,步骤9中,回火后进行翘曲变形监测,采用三坐标测量仪监测薄壁空心长轴翘曲变形,变形量小于等于0.25mm。