[發(fā)明專(zhuān)利]萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610360401.7
• 申請(qǐng)日: 2016-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107435089A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 田靜
• 主分類(lèi)號(hào): C21D1/20
• 分類(lèi)號(hào): C21D1/20;C21D9/32;C21D1/06;C23C8/22
• 代理公司: 揚(yáng)州蘇中專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)32222
• 代理人: 沈志海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種淬火方法，特別是涉及一種萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法。

背景技術(shù)

中國(guó)齒輪工業(yè)在“十五”期間得到了快速發(fā)展：2005年齒輪行業(yè)的年產(chǎn)值由2000年的240億元增加到683億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率23.27%，已成為中國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。就市場(chǎng)需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國(guó)齒輪行業(yè)在全球排名已超過(guò)意大利，居世界第四位。

齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全行業(yè)年銷(xiāo)售總額已突破千億元，形成了企業(yè)多元并存、共同發(fā)展的行業(yè)格局。其中，龍頭企業(yè)、骨干企業(yè)已成為推動(dòng)行業(yè)管理水平、產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量水平和自主創(chuàng)新能力提升的重要力量，為把我國(guó)從齒輪制造大國(guó)建設(shè)成為齒輪制造強(qiáng)國(guó)做出了突出貢獻(xiàn)。

根據(jù)(中國(guó)齒輪行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告)顯示中國(guó)齒輪傳動(dòng)行業(yè)在“十一五”期間得到了快速發(fā)展，2005-2010年中國(guó)齒輪行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值逐年增加，且同比增幅均在20%以上。2010年整個(gè)齒輪產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值946.35億元，齒輪全行業(yè)市場(chǎng)需求超過(guò)1400億元，世界排名第二。從規(guī)模和銷(xiāo)售額等各方面因素來(lái)看，齒輪產(chǎn)業(yè)已然成為中國(guó)機(jī)械通用零部件基礎(chǔ)件領(lǐng)域的“領(lǐng)軍”級(jí)行業(yè)。中國(guó)已經(jīng)成為名副其實(shí)的世界齒輪制造大國(guó)。

中國(guó)處于工業(yè)化、市場(chǎng)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的時(shí)期，也處在消費(fèi)擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)升級(jí)的時(shí)期，裝備制造業(yè)將迎來(lái)難得發(fā)展機(jī)遇，為齒輪的發(fā)展提供巨大市場(chǎng)空間。“十二五”是我國(guó)齒輪行業(yè)發(fā)展的黃金期，行業(yè)應(yīng)加快朝“由大變強(qiáng)”的目標(biāo)邁進(jìn)。

對(duì)于具有共晶碳化物組織的萊氏體鋼，經(jīng)過(guò)鍛造熱處理后，較非萊氏體鋼具有更高的硬度和耐磨性，主要用于制造大負(fù)荷冷軋機(jī)的工作輥。但隨著直徑的增加，加工所需坯料的鋼錠尺寸也必然增大，其中心碳化物的堆積也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，熔點(diǎn)相對(duì)較低，在鍛造或熱處理加熱時(shí)易產(chǎn)生過(guò)熱組織。尤其是其合金元素含量高——其淬透性指數(shù)較高，淬火后中心組織依然會(huì)獲得高碳馬氏體組織，進(jìn)而增加的工件的開(kāi)裂傾向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)齒輪鋼在淬火過(guò)程中易出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象，提出一種萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法，其齒輪的淬火方法更為合理、可有效防止淬火開(kāi)裂現(xiàn)象，齒輪工工作壽命得到延長(zhǎng)，能大大提升齒輪的力學(xué)性能，滿足多種承載、高速場(chǎng)合的使用需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法，其特征在于：選取預(yù)熱溫度進(jìn)行等溫預(yù)熱，然后快速加熱至淬火溫度后保溫；接著選取冷卻溫度進(jìn)行等溫冷卻，最后再在空氣中冷卻，預(yù)熱溫度的范圍為大于完全奧氏體化溫度臨界轉(zhuǎn)變點(diǎn)AC3或Acm且小于實(shí)際淬火溫度50℃，冷卻溫度的范圍為大于馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms且小于馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms+150℃，等溫預(yù)熱后加熱至淬火溫度的升溫速度為大于40℃/h，且加熱至淬火溫度后保溫時(shí)間大于2h。

萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法加工獲得的齒輪，其特征在于：所述齒輪的模數(shù)m=5、齒數(shù)Z=36。

所述齒輪成型后先做表面弱滲碳?xì)夥諠B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720℃進(jìn)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(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提出的萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法，組分新穎，制作過(guò)程合理清晰，其齒輪的淬火方法更為合理、可有效防止淬火開(kāi)裂現(xiàn)象，為了提高齒輪的表面硬度，齒輪成型后進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳完成后進(jìn)行表面淬火處理，提高了輪齒的硬度和輪齒的表面強(qiáng)度，減少了齒面的磨損，通過(guò)正火和回火處理，提升了齒輪的內(nèi)部力學(xué)性能，其韌性和疲勞強(qiáng)度得到了大幅度的提升，整個(gè)熱處理完成后，還采用了研磨處理，輪鋼的差溫淬火法，齒輪工工作壽命得到延長(zhǎng)，能大大提升齒輪的力學(xué)性能，滿足多種承載、高速場(chǎng)合的使用需求。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

萊氏體齒輪鋼的差溫淬火法，選取預(yù)熱溫度進(jìn)行等溫預(yù)熱，然后快速加熱至淬火溫度后保溫；接著選取冷卻溫度進(jìn)行等溫冷卻，最后再在空氣中冷卻，預(yù)熱溫度的范圍為大于完全奧氏體化溫度臨界轉(zhuǎn)變點(diǎn)AC3或Acm且小于實(shí)際淬火溫度50℃，冷卻溫度的范圍為大于馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms且小于馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms+150℃，等溫預(yù)熱后加熱至淬火溫度的升溫速度為大于40℃/h，且加熱至淬火溫度后保溫時(shí)間大于2h。