[發明專利]一種低內應力的合金鋼齒輪

在審

• 申請號: 201610360393.6
• 申請日: 2016-05-28
• 公開（公告）號: CN107435127A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 田靜
• 申請（專利權）人: 田靜
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/18;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C23C8/22;C21D9/32;C21D1/06;C21D1/28;C21D1/18
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙)32222
• 代理人: 沈志海

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，涉及一種齒輪，特別是涉及一種低內應力的合金鋼齒輪。

背景技術

中國齒輪工業在“十五”期間得到了快速發展：2005年齒輪行業的年產值由2000年的240億元增加到683億元，年復合增長率23.27%，已成為中國機械基礎件中規模最大的行業。就市場需求與生產規模而言，中國齒輪行業在全球排名已超過意大利，居世界第四位。

齒輪及其齒輪產品是機械裝備的重要基礎件，絕大部分機械成套設備的主要傳動部件都是齒輪傳動。隨著國民經濟的高速發展，全行業年銷售總額已突破千億元，形成了企業多元并存、共同發展的行業格局。其中，龍頭企業、骨干企業已成為推動行業管理水平、產品技術質量水平和自主創新能力提升的重要力量，為把我國從齒輪制造大國建設成為齒輪制造強國做出了突出貢獻。

根據(中國齒輪行業產銷需求預測與轉型升級分析報告)顯示中國齒輪傳動行業在“十一五”期間得到了快速發展，2005-2010年中國齒輪行業的工業總產值逐年增加，且同比增幅均在20%以上。2010年整個齒輪產業實現工業總產值946.35億元，齒輪全行業市場需求超過1400億元，世界排名第二。從規模和銷售額等各方面因素來看，齒輪產業已然成為中國機械通用零部件基礎件領域的“領軍”級行業。中國已經成為名副其實的世界齒輪制造大國。

中國處于工業化、市場化和城鎮化加快發展的時期，也處在消費擴大和結構升級的時期，裝備制造業將迎來難得發展機遇，為齒輪的發展提供巨大市場空間。“十二五”是我國齒輪行業發展的黃金期，行業應加快朝“由大變強”的目標邁進。

汽車齒輪的壽命主要由兩大指標考核，一是齒輪的接觸疲勞強度，二是齒輪的彎曲疲勞強度。前者主要由滲碳淬火質量決定，后者主要由齒輪材料決定，傳統齒輪的強度和硬度得到提高時其韌性會隨之降低，并且齒輪內部的應力較高，在高速或重載場合會引發多種失效形式，因此需要制造出既能使硬度得到提高，韌性不隨之下降的齒輪，以此來拓寬齒輪的使用范圍。

發明內容

本發明針對傳統齒輪在硬度提升時，韌性會隨之下降以及傳統齒輪齒面易磨損、輪齒易發生塑性變形或折斷等不足，提出一種低內應力的合金鋼齒輪，其齒輪的組分更為合理、工作壽命更長，能大大提升齒輪的力學性能，滿足多種承載、高速場合的使用需求。

本發明的技術方案是：一種低內應力的合金鋼齒輪，其特征在于：所述齒輪的組分及其重量百分比為：C 2.0～3.2%，Si 1.5～2.5%，Mn 0.15～0.3%，Cr 0.05～0.25%，W 0.15～0.3%，S 0.1～0.3%，P 0.1～0.4%，Te 0.013～0.021%，其余為金相組織為鐵素體+奧氏體的Fe 和不可避免的雜質。

所述齒輪的模數m=5、齒數Z=36。

所述齒輪成型后先做表面弱滲碳氣氛滲碳處理，然后做表面淬火處理。

所述齒輪在淬火處理完成后需要用正火，并用850℃進行高溫回火處理。

所述齒輪在完成熱處理后需要采用研磨處理。

本發明的有益效果為：本發明提出的一種低內應力的合金鋼齒輪，組分新穎，制作過程合理清晰，為了提高齒輪的表面硬度，齒輪成型后進行表面滲碳處理，滲碳完成后進行表面淬火處理，提高了輪齒的硬度和輪齒的表面強度，減少了齒面的磨損，通過正火和回火處理，提升了齒輪的內部力學性能，其韌性和疲勞強度得到了大幅度的提升，整個熱處理完成后，還采用了研磨處理，提高了表面的力學性能，尤其是鈍化了表面的應力，齒輪的使用壽命得到了大幅度的提高，滿足了多種高承載、高轉速場合的使用需求。

具體實施方式

下面對本發明作進一步說明：

一種低內應力的合金鋼齒輪，齒輪的組分及其重量百分比為：C 2.0～3.2%，Si 1.5～2.5%，Mn 0.15～0.3%，Cr 0.05～0.25%，W 0.15～0.3%，S 0.1～0.3%，P 0.1～0.4%，Te 0.013～0.021%，其余為金相組織為鐵素體+奧氏體的Fe 和不可避免的雜質。

一種低內應力的合金鋼齒輪，齒輪的模數m=5、齒數Z=36；齒輪成型后先做表面弱滲碳氣氛滲碳處理，然后做表面淬火處理；齒輪在淬火處理完成后需要用正火，并用850℃進行高溫回火處理；齒輪在完成熱處理后需要采用研磨處理。

實施例1 ：