[發明專利]一種驅動齒輪及其制備方法

有效

• 申請號: 201410426272.8
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104195452A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陸樹根;楊忠喜;馮強龍
• 申請（專利權）人: 南京創貝高速傳動機械有限公司
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C21D9/32
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術領域

本發明涉及一種齒輪及齒輪的制備方法，具體涉及一種驅動齒輪及其制備方法。

背景技術

齒輪作為機械工業中最基礎的傳動零件之一，被用來調節機械裝置內的速度和傳遞傳遞功率，在包括汽車、機床、起重機等設備中發揮著關鍵性的作用，使用非常廣泛。齒輪運作時，會在齒面形成接觸傳遞動力，齒部將受到巨大的交變彎曲應力和接觸應力的作用，相互齒合的齒面之間也會產生較大的摩擦力。齒輪的損壞形式主要是由于齒部折斷和齒面磨損，材料的選擇對齒輪的損壞情況影響很大。

隨著現代機械設備的技術參數不斷改進，對齒輪性能提出更好要求，如風電齒輪、高速列車傳動齒輪、核電及大型石化裝備的齒輪，驅動齒輪等，齒輪性能要求的提高使得齒輪材料的研發顯得極為重要，同時與齒輪材料研發技術共同進步的還有齒輪鋼冶煉工藝及其熱處理工藝，后者在強化齒輪綜合性能上成效顯著。但是，與工藝發達國家相比，我國還存在較大距離，這就要求我們務必加大新齒輪材料的研究開發力度，以盡快縮小我國在齒輪材料開發與應用方面與發達國家的差距。

齒輪的加工工藝分為料坯成型、熱處理、車削、滾齒、剃齒或磨齒等工藝過程。隨著機械工業的發展，對齒輪的強度、耐磨性和硬度均提出了較高要求。在加工過程中，齒輪材料和加工工藝對齒輪的性能有較大影響。目前齒輪材質多為QT500?球鐵，一件齒輪的平均使用壽命僅為15?天左右，齒輪的硬度和沖擊韌性較低，壽命較短，不能滿足工業應用的需要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種驅動齒輪及其制備方法，制備出的驅動齒輪高強度、硬度和耐磨性，齒輪的耐蝕性和抗氧化能力好，屈服強度和抗拉強度高且該齒輪的加工方法簡單，成本低，成型性好。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種驅動齒輪，該驅動齒輪的重量百分比化學成分為：C：0.20-0.23%，Si：0.30-0.35%，Mn：0.50-0.60%，Cr：1.4-1.6%，Ni：3.2-3.4%，Nb：0.02-0.04%，V：0.01-0.03%，Cu：0.2-0.4%，P≤0.03%，S≤0.03%，鑭系稀土：0.01-0.03%，余量為Fe；

鑭系稀土的組分按重量百分比化學成分為：La：20-23%，Sc：11-13%，Y：15-17%，Sm：20-22%；Gd：18-21%，其余鑭系元素：10-12%，以上鑭系稀土各組分之和為100%。

本發明進一步限定的技術方案是：

前述驅動齒輪中，該驅動齒輪的重量百分比化學成分為：C：0.20%，Si：0.35%，Mn：0.50%，Cr：1.6%，Ni：3.4%，Nb：0.04%，V：0.03%，Cu：0.4%，P：0.03%，S:0.025%，鑭系稀土：0.03%，余量為Fe；

鑭系稀土的組分按重量百分比化學成分為：La：20%，Sc：12%，Y：16%，Sm：21%；Gd：20%，其余鑭系元素：11%，以上鑭系稀土各組分之和為100%。

前述驅動齒輪中，該驅動齒輪的重量百分比化學成分為：C：0.23%，Si：0.33%，Mn：0.55%，Cr：1.5%，Ni：3.2%，Nb：0.03%，V：0.01%，Cu：0.2%，P：0.025%，S：0.018%，鑭系稀土：0.01%，余量為Fe；

鑭系稀土的組分按重量百分比化學成分為：La：23%，Sc：11%，Y：15%，Sm：20%；Gd：19%，其余鑭系元素：12%，以上鑭系稀土各組分之和為100%。

前述驅動齒輪中，該驅動齒輪的重量百分比化學成分為：C：0.22%，Si：0.30%，Mn：0.60%，Cr：1.4%，Ni：3.3%，Nb：0.02%，V：0.02%，Cu：0.3%，P:0.01%，S:0.029%，鑭系稀土：0.02%，余量為Fe；

鑭系稀土的組分按重量百分比化學成分為：La：22%，Sc：11%，Y：17%，Sm：21%；Gd：19%，其余鑭系元素：10%，以上鑭系稀土各組分之和為100%。

本發明還設計了上述驅動齒輪的制備方法，具體按以下步驟進行：

（1）以型砂和芯砂為造型材料制成驅動齒輪模具，在制作鑄型前，先對造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干；

（2）將驅動齒輪的化學成分在1650-1670℃下加熱熔煉，并注入步驟（1）中成型的模具中，經空冷后脫模制得驅動齒輪毛坯；

（3）對于步驟（2）中的驅動齒輪毛坯在300-310℃下加熱，然后以35-40℃/h的速度冷卻到195℃時保溫1.5-2h，然后空冷至室溫；