[發(fā)明專利]一種高強度齒輪的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410824979.4 | 申請日: | 2014-12-27 |
| 公開(公告)號: | CN104451438A | 公開(公告)日: | 2015-03-25 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 王文姣 | 申請(專利權(quán))人: | 王文姣 |
| 主分類號: | C22C38/56 | 分類號: | C22C38/56;C21D9/32;C23F17/00 |
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| 地址: | 102218 北京市昌*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 強度 齒輪 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于熱處理領(lǐng)域,特別是涉及一種高強度齒輪的制備方法。
背景技術(shù)
低碳合金鋼和中碳合金鋼都是生產(chǎn)齒輪等高速重載零部件的重要材料,該類合金鋼具有優(yōu)良的強度和韌性,但存在著硬度不高、耐磨性不強等缺點。提高齒輪的工作壽命成為提高齒輪行業(yè)競爭力的短板,幾十年來人們圍繞著如何提高齒輪的耐磨性和接觸疲勞強度的問題上做了很多的工作,但是成效不大,因此急需尋找一種方法來克服上述技術(shù)問題,即使犧牲成本來達到上述耐磨性和接觸疲勞強度的目的也是值得的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種高強度齒輪的制備方法。
一種高強度齒輪的制備方法,所述齒輪的化學成分按照重量百分比由如下組分組成:C:1.98~2.16%;Si:0.11~0.25%,Mn:0.85~1.12%,Mo:4.25~5.1%,Cr:2.9~3.2%,Ni:0.16~0.25%,Cu:0.19~0.46%,V:5.2~6.1%,W:0.32~0.48%,Ti:0.18~0.29%,RE:0.18~0.25%,S:小于0.02%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);將上述組分的鋼通過鑄造和鍛造形成齒輪之后,進行熱處理。
所述熱處理包括如下步驟:
1)預熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進行預熱處理,預熱溫度為380~460℃,預熱保溫時間為15~22min。
2)正火:將預熱后的齒輪加熱到930~980℃,保溫60~90min,然后水冷至630~680℃,保溫110~180min,風冷至室溫。
3)急速加熱:采用高頻淬火感應(yīng)線圈進行急速加熱,先常規(guī)將齒輪的齒部加熱至200~280℃,然后將高頻感應(yīng)線圈的功率調(diào)至600~810KW,在不大于2s的時間內(nèi)使齒輪齒部的溫度迅速升溫到910~940℃。
4)局部淬火:在溫度為910~940℃的溫度下保溫40~70s,水冷到620~680℃,保溫30~60s,水冷到310~360℃,保溫15~38s,水冷到室溫。
5)回火:將齒輪整體放入回火爐,加熱到200~230℃,保溫2.2~3.8h,空冷。
6)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對齒根進行加熱,加熱溫度為960~986℃,保溫30~80s,水冷到480~500℃,保溫30~50s,然后水冷到280~295℃,保溫18~30s,然后水冷到室溫。
7)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐,加熱到180~210℃,保溫2.8~3.8h,空冷。
8)滲碳:將齒輪放入滲碳爐,加熱至910~940℃,對齒尖進行滲碳處理40~50s后,取出后空冷至700~730℃,將工件放入淬火液中進行冷卻2~5min,再將齒輪取出空冷至室溫。
9)第三次回火:將齒輪整體放入回火爐,加熱至160~190℃,保溫2~2.5h,空冷至室溫。
作為優(yōu)選,所述齒輪的化學成分按照重量百分比由如下組分組成:C:2.06%;Si:0.21%,Mn:1.02%,Mo:4.98%,Cr:3.1%,Ni:0.22%,Cu:0.38%,V:5.9%,W:0.42%,Ti:0.26%,RE:0.22%,S:0.01%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
作為優(yōu)選,所述熱處理包括如下步驟:
1)預熱:將齒輪整體放入箱式加熱爐中進行預熱處理,預熱溫度為420℃,預熱保溫時間為18min。
2)正火:將預熱后的齒輪加熱到950℃,保溫72min,然后水冷至6530℃,保溫162min,風冷至室溫。
3)急速加熱:采用高頻淬火感應(yīng)線圈進行急速加熱,先常規(guī)將齒輪的齒部加熱至246℃,然后將高頻感應(yīng)線圈的功率調(diào)至711KW,在0.8s的時間內(nèi)使齒輪齒部的溫度迅速升溫到932℃。
4)局部淬火:在溫度為932℃的溫度下保溫62s,水冷到645℃,保溫42s,水冷到355℃,保溫26s,水冷到室溫。
5)回火:將齒輪整體放入回火爐,加熱到218℃,保溫2.68h,空冷。
6)第二次局部淬火:采用局部淬火線圈對齒根進行加熱,加熱溫度為976℃,保溫62s,水冷到492℃,保溫46s,然后水冷到287℃,保溫21s,然后水冷到室溫。
7)第二次回火:將齒輪整體放入回火爐,加熱到192℃,保溫2.95h,空冷。
8)滲碳:將齒輪放入滲碳爐,加熱至932℃,對齒尖進行滲碳處理48s后,取出后空冷至715℃,將工件放入淬火液中進行冷卻4min,再將齒輪取出空冷至室溫。
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