[發(fā)明專利]汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110388059.9
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102409151A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓樹;王效勇;王樹韜;桂亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國重汽集團濟南動力有限公司
• 主分類號: C21D9/32
• 分類號: C21D9/32;C21D1/18;C23C8/32;C23F17/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及筒形鋼制零件滲碳淬火熱處理工藝，尤其涉及一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝

背景技術(shù)

目前現(xiàn)有技術(shù)的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝中，一是采用軟氮化處理工藝，該工藝加工的特點是內(nèi)齒圈變形較小且易于控制，但存在著硬化深度淺、使用壽命相對較低等問題。二是采用滲碳淬火工藝，這種工藝的硬化層深度較深、疲勞強度較高，該工藝存在著內(nèi)齒圈的淬火畸變、變形超差的問題，特別是失園超差的問題依然突出，熱處理的合格率偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)工藝處理存在的內(nèi)齒圈的淬火畸變、變形超差，特別是失圓超差的問題；提供一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝；解決了內(nèi)齒圈滲碳淬火熱處理后失園變形超差問題，提高了熱處理的產(chǎn)品合格率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，包括碳氮共滲→淬火→清洗→回火→矯正變形處理步驟，在碳氮共滲工序之后、淬火工序之前，立即將控制變形的心軸裝入內(nèi)齒圈，所述心軸的直徑與內(nèi)齒圈齒頂圓的直徑為過盈配合。

所述心軸直徑尺寸為低溫碳氮共滲并直接淬火后的內(nèi)齒圈齒頂圓直徑的100.02％～100.03％。

所述心軸外表面加工形齒。形齒使內(nèi)齒圈淬火時，淬火油與內(nèi)齒圈接觸面更多且自身的流動更順暢，使齒圈的冷卻速度更快以達到淬火的目的。

所述碳氮共滲為低溫碳氮共滲，所述淬火為低溫淬火。采用降溫淬火或空冷再加熱加壓淬火。

所述清洗工序中、心軸裝在內(nèi)齒圈內(nèi)。

所述回火工序中、心軸裝在內(nèi)齒圈內(nèi)。

所述矯正變形處理工序中、心軸裝在內(nèi)齒圈內(nèi)。

所述矯正變形處理是通過沖擊處理或者擊打處理的方式對內(nèi)齒圈的外圓進行降低殘余拉應(yīng)力處理。

所述擊打處理是在內(nèi)齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態(tài)之下進行強力拋丸處理；所述強力拋丸處理的采用的鋼丸硬度為HRC54～58，丸粒直徑0.8～1.5mm，速度達85～90m/s，外圓拋丸覆蓋率大于100％。

心軸采用耐熱高強度鑄鐵材料制作。其主要作用是提高其自身的抗冷熱應(yīng)變能力及使用壽命。

本發(fā)明工作原理：將內(nèi)齒圈放在淬火爐內(nèi)850℃、4h的條件下碳氮共滲，從淬火爐中取出內(nèi)齒圈迅速置入心軸上形成裝配體，將內(nèi)齒圈和心軸的裝配體垂直落入120℃等溫淬火油中做等溫淬火。內(nèi)齒圈由于冷卻和組織變化帶來直徑上的收縮，由于受到心軸的抑制，限制了其淬火收縮和失園超差畸變，在內(nèi)齒圈內(nèi)形成較大的拉應(yīng)力；淬火緩冷后將裝配體進行清洗，然后進行后續(xù)4-6h的回火，回火后迅速轉(zhuǎn)入拋丸工序、利用回火余熱進行鋼丸硬度為HRC54-58，丸粒速度達90m/s，均勻的且覆蓋率達100％以上的強力拋丸處理，回火過程中部分應(yīng)力得以釋放，而強力拋丸處理中發(fā)生殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變有效降低殘余拉應(yīng)力、使得殘余拉應(yīng)力基本得以消除；此后將心軸從內(nèi)齒圈壓出，內(nèi)齒圈雖然仍要發(fā)生少量收縮變形，但絕大多數(shù)已被控制在合格范圍內(nèi)。根據(jù)需要可以增加回火時間，冷熱狀態(tài)下采用其它方式?jīng)_擊或者擊打內(nèi)齒圈外圓，改變丸粒直徑和硬度范圍、加大強力拋丸覆蓋率，甚至多次回火多次強力拋丸以達到更理想的應(yīng)力消除效果，提高產(chǎn)品合格率。

本發(fā)明的有益效果是：

1.較低的碳氮共滲溫度和較低的淬火溫度，降低了內(nèi)齒圈加熱畸變；

2.淬火前在內(nèi)齒圈內(nèi)插入與其內(nèi)孔有一定過盈量的高精度心軸，淬火時有效地阻止內(nèi)齒圈畸形收縮導(dǎo)致的失園超差、使形狀公差得到有效控制；提高了產(chǎn)品的合格率。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的內(nèi)齒圈與心軸裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.心軸，2.內(nèi)齒圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。