[發(fā)明專利]CVT/IVT部件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00809121.8
• 申請日: 2000-06-15
• 公開（公告）號: CN1357085A
• 公開（公告）日: 2002-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·邁克爾·貝斯威克;厄斯塔塞厄斯·約安尼季斯
• 申請（專利權(quán)）人: SKF工程研究中心公司
• 主分類號: F16H15/38
• 分類號: F16H15/38;C22C38/18;C22C38/22
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 林曉紅

本發(fā)明涉及包括滾道的CVT/IVT部件，所述滾道在操作中與其它CVT/IVT部件的滾道接觸。CVT/IVT傳動裝置包括盤和動力滾子，其中盤相對于兩個(gè)相對的滾子的位置決定傳動比。在盤和滾子之間有滑動接觸調(diào)節(jié)，包括振動和滑動荷載(loading)。

這種荷載完全不同于其它具有滾道的元件如滾動軸承經(jīng)受的。與滾動軸承相反，沒有滾子荷載，而有滑動調(diào)節(jié)。

在已有技術(shù)中，建議將ASTM?A295?52100鋼用于CVT/IVT傳動裝置的部分。但是，已發(fā)現(xiàn)這種鋼的接觸疲勞強(qiáng)度不足，同時(shí)其韌性也不足以保證在汽車工業(yè)中要求的長的使用壽命。

本發(fā)明的目的是提供用于CVT/IVT盤和動力滾子部件的鋼，其特別抵抗滑動接觸疲勞破損。

根據(jù)本發(fā)明，該目的如下實(shí)現(xiàn)：使所述部件包括由0.85-0.95％(重量)C、至多0.15％(重量)Si、0.25-0.45％(重量)Mn、1.30-1.50％(重量)Cr、0.20-0.40％(重量)Mo以及余量的鐵和不可避免的雜質(zhì)組成的鋼。

從EP?0?349?023已知這種鋼被用于滾動軸承。這種鋼通常被稱為SKF?3M鋼。驚人的是，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)相對于其它鋼如ASTM?A295?52100而言，這種鋼的滑動阻力極佳，而滑動阻力在滾動軸承申請中不重要。

為了獲得根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案的CVT/IVT部件的芯和表面的最佳性質(zhì)，建議碳氮共滲。為了這種處理，表面結(jié)構(gòu)可以包括高度合金的馬丁體。作為靜態(tài)容積的結(jié)果，改善了滑動接觸的疲勞強(qiáng)度和磨損阻力。

本領(lǐng)域公知的任何碳氮共滲方法均可以用于本發(fā)明。但是，優(yōu)選使用一種方法，其中將鋼在780至900℃的溫度下暴露于組成如下的大氣1至10小時(shí)：碳活性(a_c)在0.90至1.10之間，具有與大氣處于平衡的氮勢N_pot，如果直接在表面測量，其為0.1-0.5％(重量)N，因?yàn)樗么髿獍ㄖ辽僖谎趸肌浜桶薄?/p>

根據(jù)本發(fā)明的熱處理產(chǎn)生表面碳和氮的富集。不象通常在常規(guī)滾動軸承鋼如ASTM?A295?52100的碳氮共滲中所觀察到的一樣，在該鋼的表面上或附近沒有產(chǎn)生滲碳體。作為根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果，奧氏體的粒度因細(xì)殘余碳化物的沉淀和生長而保持較小。作為碳氮共滲后淬火的結(jié)果，產(chǎn)生了具有高強(qiáng)度的細(xì)顆粒馬丁體。因?yàn)楸砻娓挥袏W氏體加固元素(austenite-strengtheningelement)，產(chǎn)生奧氏體的溫度在淬火期間在表面比已有技術(shù)中的低。表面富集導(dǎo)致奧氏體的剪切強(qiáng)度增加，因此需要更大的過冷，從而使馬丁體產(chǎn)生的溫度更低。另外，表面的壓縮應(yīng)力變得更大，作為其結(jié)果，操作中遇到的應(yīng)力降低，使用壽命延長。這涉及常規(guī)熱處理。

優(yōu)選在800至850℃之間，在3至5小時(shí)內(nèi)進(jìn)行碳氮共滲，且碳活性為約1.0。

特別地，所加的碳氮共滲大氣包括17-25％(體積)一氧化碳、30-45％(體積)氫以及1-10％(體積)氨。所用氨的量在很大程度上取決于碳氮共滲在其中進(jìn)行的爐以及其它工藝參數(shù)。

優(yōu)選地，盤和滾子之一或二者均由如上所述的鋼制成。

根據(jù)本發(fā)明的在CVT/IVT盤或動力滾子部件的表面上碳氮共滲的3M鋼的微結(jié)構(gòu)將包括0-35％(體積)保留奧氏體(retainedaustenite)。實(shí)際體積取決于高溫要求。這種得到的奧氏體包括在片狀馬丁體結(jié)構(gòu)中，其中在先奧氏體(prior?austenite)粒度為最大15μm。存在的殘余碳化物的最大等量直徑為4μm，最大體積百分比為30％。

本發(fā)明將參照附圖被進(jìn)一步說明，其中

圖1顯示CVT/IVT的一個(gè)實(shí)例；

圖2a、b顯示通過本發(fā)明的鋼實(shí)現(xiàn)的韌性改善，以及

圖3a顯示污染承載試驗(yàn)(contaminant?bearing?test)中的滾動軸承內(nèi)圈軸承壽命。