[發(fā)明專利]齒輪及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480030230.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN105358874B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江藤裕;水野孝樹;松村康志;山口浩平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛信艾達(dá)株式會(huì)社;大同特殊鋼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F16H55/06
• 分類號(hào): F16H55/06;C21D1/06;C21D9/32;C22C38/00;C22C38/58;C23C8/22;C23C8/80;F16H55/17;F16H55/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發(fā)明的齒輪形成有齒部和齒根部，在成型后經(jīng)過滲碳處理和隨后的淬火處理，原材料鋼的化學(xué)成分為C：0.10～0.30％、Ni：0.01～3.00％、Si：0.50～3.00％、Cr：0.20～1.00％、Mn：0.30～3.00％、Mo：0.10％以下、P：0.030％以下、N：0.05％以下、S：0.030％以下、Cu：0.01～1.00％、Fe和不可避免的雜質(zhì)：其余部分，且滿足Si％+Ni％+Cu％－Cr％＞0.5。進(jìn)而，在齒部和齒根部的軸向的端部的邊緣部(16)的表層形成有硬度比馬氏體組織低的部分回火區(qū)域，其它部分的表層由通過淬火處理形成的馬氏體組織構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及例如車輛的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)用齒輪這樣的對(duì)硬度和疲勞強(qiáng)度均要求高水準(zhǔn)的齒輪及其制造方法。更詳細(xì)而言，涉及以鋼為原材料且晶界強(qiáng)度和耐塑性變形強(qiáng)度均優(yōu)異的齒輪及其制造方法。

背景技術(shù)

作為以往的差動(dòng)齒輪等這種高負(fù)荷用途的齒輪，可舉出專利文獻(xiàn)1中記載的齒輪。在該文獻(xiàn)中，使用含有硼、硅等的鋼種作為齒輪的原材料鋼。而且，進(jìn)行低濃度下的真空滲碳，其后進(jìn)行淬火，然后將齒部的整體進(jìn)行回火。由此，試圖得到兼具齒根強(qiáng)度和齒面強(qiáng)度的齒輪。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010－1527號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題。除了作為完成的齒輪中的原材料鋼的主體的硬度以外，有時(shí)表層的疲勞強(qiáng)度不足。因此，實(shí)際上有時(shí)會(huì)局部地發(fā)生疲勞破壞。尤其是，在如齒部與齒輪端面的邊緣部那樣的尖銳部分，在滲碳時(shí)碳過量地浸透而碳發(fā)生濃化，在淬火時(shí)成為碳濃度比齒面高的馬氏體組織，因此疲勞強(qiáng)度的不足成為問題。若欲消除該問題，例如，可考慮降低滲碳時(shí)的碳濃度。由此，在如邊緣部的尖銳部分形成與不降低碳濃度的情況相比碳濃度低的馬氏體組織，因此可以提高疲勞強(qiáng)度。但是，齒面的碳濃度反而下降，齒面強(qiáng)度不足。因此，無法以那么高的水準(zhǔn)兼具要求齒面等的硬度的部分的硬度與如邊緣部那樣的尖銳部分的疲勞強(qiáng)度。

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題而作出的。即，其課題在于提供一種面向包含差動(dòng)齒輪的車輛的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系用途等高負(fù)荷用途而充分地兼具齒面的硬度和如邊緣部的尖銳部分的疲勞強(qiáng)度的齒輪及其制造方法。

本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的驅(qū)動(dòng)系部件是由原材料鋼成型，具有圓板部和在圓板部離散地形成圓周狀的多個(gè)齒部，為在齒部與齒部之間形成有齒根部的形狀，在成型后經(jīng)過真空滲碳處理和隨后的利用高密度能量加熱進(jìn)行的淬火處理的齒輪，原材料鋼的化學(xué)成分為：

C：0.10～0.30質(zhì)量％、

Si：0.50～3.00質(zhì)量％、

Mn：0.30～3.00質(zhì)量％、

P：0.030質(zhì)量％以下、

S：0.030質(zhì)量％以下、

Cu：0.01～1.00質(zhì)量％、

Ni：0.01～3.00質(zhì)量％、

Cr：0.20～1.00質(zhì)量％、

Mo：0.10質(zhì)量％以下、

N：0.05質(zhì)量％以下、

Fe和不可避免的雜質(zhì)：其余部分，并且

滿足Si質(zhì)量％+Ni質(zhì)量％+Cu質(zhì)量％－Cr質(zhì)量％＞0.5，

在包含齒部和齒根部的軸向的一個(gè)端部的邊緣部的至少一部分表層形成有部分回火區(qū)域，部分回火區(qū)域具有與通過淬火處理而生成于該一部分的表層的馬氏體組織的硬度相比低的硬度，齒部和齒根部的除部分回火區(qū)域以外的部分的表層由通過淬火處理而生成的馬氏體組織構(gòu)成。