[發明專利]一種有利于齒輪表面質量的齒輪生產工藝

在審

• 申請號: 201410354590.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104120378A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 吳光武
• 申請（專利權）人: 成都亨通兆業精密機械有限公司
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22;C21D9/32;C21D1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于轉矩傳遞的傳動部件制造工藝，特別是涉及一種有利于齒輪表面質量的齒輪生產工藝。

背景技術

齒輪是機械設備中的關鍵部件，齒輪質量的優劣直接關系到整個設備的使用壽命。而齒輪質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，國內外與齒輪制造相關的廠家都極為重視齒輪材料及其熱處理技術的研究開發。

現有技術中齒輪的材料選擇一般根據齒輪在傳動系統中的受力和工作環境，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足工藝要求的手段。現有技術中針對材質為20CrMnTiH齒輪的熱處理得到的產品馬氏體金相等級較高，這樣得到的齒輪在使用過程中在外力作用下極易出現加工硬化，導致齒輪在較短時間內發生表面層脫離，嚴重影響齒輪傳動的穩定性和使用壽命。

發明內容

針對上述現有技術中針對材質為20CrMnTiH齒輪的熱處理得到的產品馬氏體金相等級較高，這樣得到的齒輪在使用過程中在外力作用下極易出現加工硬化，導致齒輪在較短時間內發生表面層脫離，嚴重影響齒輪傳動的穩定性和使用壽命的問題，本發明提供了一種有利于齒輪表面質量的齒輪生產工藝。

針對上述問題，本發明提供的一種有利于齒輪表面質量的齒輪生產工藝通過以下技術要點來達到發明目的：一種有利于齒輪表面質量的齒輪生產工藝，包括順序進行的棒材切料、切削加工、熱處理、精切削和磨削加工，所述棒材的材質為20CrMnTiH，所述熱處理包括將切削加工得到的毛坯加熱至830-920℃進行滲碳處理，且滲碳處理中以上溫度保持時間不少于3h、滲碳處理后進行緩慢冷卻、毛坯緩慢冷卻到不高于550℃時進行第二次加熱并保溫不少于2h后淬火、對淬火后的毛坯第三次加熱至170-200℃并保溫不少于3h進行回火，所述第二次加熱為將毛坯加熱至840-870℃，所述滲碳處理包括先后進行的預熱階段、強勢滲碳階段和擴散階段；

所述預熱階段為將毛坯置于830-860℃的甲醇和丙烷氣體中共熱20-30min，所述強勢滲碳階段將上述預熱階段的毛坯、甲醇和丙烷氣體環境升溫至875-920℃保持2-3h，并控制甲醇和丙烷氣體的補充量，維持碳勢保持為1.0-1.15%，所述擴散階段為將強勢滲碳階段的毛坯、甲醇和丙烷氣體環境降溫至830-880℃保持1.5-2h，并控制甲醇和丙烷氣體的補充量，維持碳勢保持為0.7-0.75%。

更進一步的技術方案為：

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。

對毛坯的第二次加熱并保溫毛坯位于還原性保護氣體環境中。

對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。

????本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的環規制造方法工藝簡單，熱處理工藝的能源消耗相較于現有技術僅多出20%，但最后齒輪產品的金相組織晶粒得到了細化，齒輪產品馬氏體組織金相等級為3，相較于現有技術采用本材料得到的齒輪馬氏體組織金相等級下降了2-3個等級，同時，通過以上熱處理工藝，得到的齒輪表面硬度保持在59-60HRC上，心部硬度等級保持在35-36HRC上，表層硬化層厚度為1.2-1.4mm。以上產品齒輪參數使得齒輪在使用過程中表面硬化層不易脫離、齒輪抗沖擊能力、耐磨性和強度適宜，齒輪的使用壽命為同等采用現有熱處理工藝得到的齒輪的5-7倍。

2、本工藝路線采用的滲碳處理溫度參數和各個階段持續時間，便于實現毛坯足夠的淬透性、小的過熱敏感性、良好的滲碳能力、熱處理之后的殘余奧氏體含量少、滲碳淬火變形量小。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限于以下實施例。

實施例1：