[發明專利]齒輪表面處理工序

無效

• 申請號: 200580043293.0
• 申請日: 2005-11-17
• 公開（公告）號: CN101080331A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: L·C·萊夫;M·J·盧基特施;Y·－T·程;A·M·維納;R·F·帕拉奇
• 申請（專利權）人: 通用汽車公司
• 主分類號: B44C1/22
• 分類號: B44C1/22;B08B3/00;B23H5/00;C03C23/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬;楊松齡

技術領域

本發明主要涉及齒輪和為增強耐磨性而對齒輪進行的處理。特別是，本發明涉及用于對齒輪基底表面進行處理的改進工序，所述改進工序有助于接收和保持施加的耐磨涂層。

背景技術

長期以來在汽車和其它機械中使用齒輪以在部件之間傳遞外加轉矩。齒輪常常成形為結合了被構造用以嚙合組件內的配合表面的突出表面或齒的轉輪、蝸輪或直齒條。通過這種嚙合在部件之間傳遞動力。

典型地通過由適當的金屬合金鑄造或鍛造出所需的整體形狀并且隨后通過機加工作業例如滾齒或剃齒而切出齒，從而成形出齒輪。在制造齒輪時常常使用可硬化的鐵基合金，這是因為鐵基合金在初始成形之后能夠通過熱處理技術而得到硬化。通常通過使經過機加工的元件在富含碳和/或其它處理組分的受控處理氣氛中經受高溫長達預定的一段時間，以便允許處理組分至少滲入達到預定的深度，從而進行熱處理。然后對所述元件進行油淬從而鎖定熱處理特征。這樣的處理大體上使所述元件的硬度有所增大。

所采用的熱處理作業典型地在受到處理的元件表面上面留下多層氧化皮。該氧化皮可由氧化鐵、烘焙油脂(baked?on?oil)、煙炱和其它雜質的組合物構成。必須在齒輪上施加任何保護性涂層之前除去該氧化皮。過去已經發現：在不損傷齒輪表面的條件下，難以從齒輪上高效地將所述氧化皮清洗達到適當的水平，用以后續施加保護性涂層。

發明內容

通過采用以下工藝，即對經過熱處理的齒輪或其它元件進行一系列分階段進行的不連續的清洗步驟，從而產生基本上沒有氧化皮的表面，使得所述表面適于后續施加保護性涂層，本發明相對于已公知技術而言具有一定優勢和/或提供了優于已公知技術的其它可選方式。

在本發明的一個方面，提供了一種對經過熱硬化的合金齒輪構件進行處理用以接收保護性涂層的方法，所述齒輪構件上至少部分地覆蓋有氧化皮。所述方法包括以下步驟：(a)對所述合金齒輪構件進行化學處理，所述化學處理包括進行陰極清洗，之后進行酸液浸蝕，從而軟化和至少部分地溶解所述氧化皮；(b)在進行化學處理步驟“a”之后，利用流體懸浮液中的磨料顆粒懸浮體對所述合金齒輪構件進行蒸汽噴射；(c)在進行蒸汽噴射之后對所述合金齒輪構件進行清洗從而除去附著的顆粒殘留物；以及(d)在進行步驟“c”之后在真空室中對所述合金齒輪構件進行離子浸蝕，從而基本上除去任何剩留的氧化物層。

在本發明的另一個方面，提供了一種對經過熱硬化的合金齒輪構件進行處理用以接收保護性涂層的方法，所述齒輪構件上至少部分地覆蓋有氧化皮。所述方法包括以下步驟：(a)對所述合金齒輪構件進行化學處理，所述化學處理包括以下步驟：將所述合金齒輪構件浸泡在堿性溶液中，隨后對所述合金齒輪構件進行陰極清洗，隨后對所述合金齒輪構件進行酸液浸蝕，從而軟化和至少部分地溶解所述氧化皮；(b)在進行化學處理步驟“a”之后，利用流體懸浮液中的磨料顆粒懸浮體對所述合金齒輪構件進行蒸汽噴射，其中在進行蒸汽噴射過程中所使用的所述顆粒比形成所述合金齒輪構件的合金材料更軟；(c)在進行蒸汽噴射之后對所述合金齒輪構件進行清洗從而除去附著的顆粒殘留物；以及(d)在進行步驟“c”之后在真空室中對所述合金齒輪構件進行離子浸蝕，從而基本上除去任何剩留的氧化物層，其中在真空室中點燃的其中已添加鉻離子的等離子體中進行離子浸蝕。

在本發明的又一個方面，提供了一種對經過熱硬化的合金齒輪構件進行處理用以接收保護性涂層的方法，所述齒輪構件上至少部分地覆蓋有氧化皮。所述方法包括以下步驟：(a)對所述合金齒輪構件進行化學處理，所述化學處理包括以下步驟：將所述合金齒輪構件浸泡在堿性溶液中，隨后在堿性溶液對所述合金齒輪構件進行陰極清洗，隨后對所述合金齒輪構件進行酸液浸蝕，從而軟化和至少部分地溶解所述氧化皮；(b)在進行化學處理步驟“a”之后，利用流體懸浮液中的浮石顆粒懸浮體對所述合金齒輪構件進行蒸汽噴射；(c)在進行蒸汽噴射之后對所述合金齒輪構件進行清洗從而除去附著的顆粒殘留物；以及(d)在進行步驟“c”之后在真空室中對所述合金齒輪構件進行離子浸蝕，從而基本上除去任何剩留的氧化物層，其中在真空室中點燃的其中已添加鉻離子的等離子體中進行離子浸蝕，其中在進行離子浸蝕的過程中向所述合金齒輪構件施加負的加速電壓。

附圖說明

被結合在本說明書內的且構成本說明書一部分的以下附圖示出了根據本發明所述的示范性工藝，所述附圖連同下面的說明書一起用于解釋說明本發明的原理，其中：

圖1是示出了用于制備經過熱處理的齒輪的一種示范性工藝中的處理步驟的框圖；和