[發(fā)明專(zhuān)利]一種有利于均勻成分分布的齒輪生產(chǎn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410354493.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104128769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳光武
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都亨通兆業(yè)精密機(jī)械有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P15/14
• 分類(lèi)號(hào): B23P15/14;C23F17/00;C21D9/32;B22D11/16;C23C8/22
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)矩傳遞的傳動(dòng)部件制造工藝，特別是涉及一種有利于均勻成分分布的齒輪生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

齒輪是機(jī)械設(shè)備中的關(guān)鍵部件，齒輪質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的使用壽命。而齒輪質(zhì)量的好壞在很大程度上取決于齒輪材料及其熱處理工藝。因此，國(guó)內(nèi)外與齒輪制造相關(guān)的廠(chǎng)家都極為重視齒輪材料及其熱處理技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。

現(xiàn)有技術(shù)中齒輪的材料選擇一般根據(jù)齒輪在傳動(dòng)系統(tǒng)中的受力和工作環(huán)境，熱處理工藝是保證齒輪表面硬化層厚度、齒輪表面和心部硬度、齒輪的抗腐蝕性能滿(mǎn)足工藝要求的手段。現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)材質(zhì)為20CrMnTiH齒輪的熱處理得到的產(chǎn)品馬氏體金相等級(jí)較高，這樣得到的齒輪在使用過(guò)程中在外力作用下極易出現(xiàn)加工硬化，導(dǎo)致齒輪在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生表面層脫離，嚴(yán)重影響齒輪傳動(dòng)的穩(wěn)定性和使用壽命，通過(guò)采用鑄坯的方式得到齒輪毛坯雖然高效，但齒條和齒面上C含量差異較大，影響齒輪壽命進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)材質(zhì)為20CrMnTiH齒輪的熱處理得到的產(chǎn)品馬氏體金相等級(jí)較高，這樣得到的齒輪在使用過(guò)程中在外力作用下極易出現(xiàn)加工硬化，導(dǎo)致齒輪在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生表面層脫離，嚴(yán)重影響齒輪傳動(dòng)的穩(wěn)定性和使用壽命，通過(guò)采用鑄坯的方式得到齒輪毛坯雖然高效，但齒條和齒面上C含量差異較大，影響齒輪壽命進(jìn)一步提高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種有利于均勻成分分布的齒輪生產(chǎn)工藝。

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種有利于均勻成分分布的齒輪生產(chǎn)工藝通過(guò)以下技術(shù)要點(diǎn)來(lái)達(dá)到發(fā)明目的：一種有利于均勻成分分布的齒輪生產(chǎn)工藝，包括順序進(jìn)行的鑄坯、切削加工、熱處理、精切削和磨削加工，所述鑄坯的原料為20CrMnTiH，鑄坯過(guò)程采用連鑄機(jī)，所述連鑄機(jī)的拉速為0.6-0.72m/min，所述熱處理包括將切削加工得到的毛坯加熱至830-920℃進(jìn)行滲碳處理，且滲碳處理中以上溫度保持時(shí)間不少于3h、滲碳處理后進(jìn)行緩慢冷卻、毛坯緩慢冷卻到不高于550℃時(shí)進(jìn)行第二次加熱并保溫不少于2h后淬火、對(duì)淬火后的毛坯第三次加熱至170-200℃并保溫不少于3h進(jìn)行回火，所述第二次加熱為將毛坯加熱至840-870℃。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案為：

所述切削加工與熱處理之間還包括除油清洗步驟。

所述除油清洗步驟為采用溫度為50-65℃的除油清洗劑對(duì)毛坯不少于30min的浸泡處理。

所述熱處理與精切削之間還包括不少于15min的噴丸處理。

所述緩慢冷卻為爐冷。

對(duì)毛坯的第二次加熱并保溫毛坯位于還原性保護(hù)氣體環(huán)境中。

對(duì)毛坯第二次加熱并保溫后的淬火為油冷。

所述油冷與回火步驟之間還包括清洗步驟。

????本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的環(huán)規(guī)制造方法工藝簡(jiǎn)單，熱處理工藝的能源消耗相較于現(xiàn)有技術(shù)僅多出20%，但最后齒輪產(chǎn)品的金相組織晶粒得到了細(xì)化，齒輪產(chǎn)品馬氏體組織金相等級(jí)為3，相較于現(xiàn)有技術(shù)采用本材料得到的齒輪馬氏體組織金相等級(jí)下降了2-3個(gè)等級(jí)，同時(shí)，通過(guò)以上熱處理工藝，得到的齒輪表面硬度保持在59-60HRC上，心部硬度等級(jí)保持在35-36HRC上，表層硬化層厚度為1.2-1.4mm。以上產(chǎn)品齒輪參數(shù)使得齒輪在使用過(guò)程中表面硬化層不易脫離、齒輪抗沖擊能力、耐磨性和強(qiáng)度適宜，齒輪的使用壽命為同等采用現(xiàn)有熱處理工藝得到的齒輪的5-7倍。

2、本發(fā)明中通過(guò)對(duì)連鑄機(jī)拉速的控制，相較于現(xiàn)有技術(shù)拉速降約為0.06m/min，但鑄坯得到的齒輪毛坯在任意斷面上Cr、Mn、C等的成分分布較現(xiàn)有技術(shù)有了較大改善：如C的含量在距毛坯表面為毛坯斷面寬度的二分之一和四分之一處，C的含量差值可縮小至0.002-0.015%，而拉速降低后并不影響齒輪毛坯的表面成形質(zhì)量，即以上設(shè)置有利于均勻齒輪的力學(xué)性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：