[發明專利]一種CSS-42L齒輪鋼非滲碳區域軟化方法

有效

• 申請號: 201611097538.4
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106755772B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 孫振淋;辛玉武;周動林;劉慧;郝博健;辛昕;金玉亮;曾西軍;徐奉鑫;崔學威
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東安發動機（集團）有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D6/04;C21D1/74;C21D1/773;C21D9/32
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明涉及一種CSS?42L齒輪鋼非滲碳區域軟化方法，經滲碳、亞溫退火、淬火后，非滲碳區域的基體組織中，高溫奧氏體完全轉變為過冷奧氏體，硬度只有HRC28～35，便于機械切削加工。本發明通過上述工藝調整方案，使CSS?42L滲碳類零件的非滲碳區域加工難度大幅降低，便于后續機械半精、精加工。

技術領域

本發明涉及一種非滲碳區域軟化方法，尤其是一種CSS-42L齒輪鋼非滲碳區域軟化方法。

背景技術

針對航空重載傳動系統對齒輪耐溫性提出的超高要求，美國研制出CSS-42L第三代滲碳齒輪鋼，該鋼的一種顯著特點就是具有良好的高溫紅硬性和高溫回火抗力，滲碳淬火后，在427℃下服役500h，滲層組織硬度仍然維持在HRC60以上，抗干摩擦磨損能力異常優異。

傳統齒輪滲碳、亞溫退火、淬火、冷處理、回火后，需要對非滲碳區域進行半精加工、精加工，但CSS-42L齒輪鋼經過滲碳、亞溫退火、淬火、冷處理、時效回火后，非滲碳區域的硬度高達HRC45～55，機械半精、精加工難度極大，刀具耗損嚴重，生產效率大幅下降，這種情況在目前尚未見有相關文獻報道對此加以解決。

發明內容

本發明的目的是提供一種CSS-42L齒輪鋼非滲碳區域軟化方法，通過調整其滲碳后的熱處理工藝路線，使CSS-42L齒輪鋼滲碳淬火后的非滲碳區域軟化，硬度降至HRC28～35，便于后續機械半精、精加工。

采取的工藝調整方案具體如下：

1、CSS-42L齒輪鋼滲碳后，不進行亞溫退火，直接置于真空油淬爐內進行高溫奧氏體化，奧氏體化溫度1050～1200℃，保溫0.5～6h后，進行真空油淬，淬火油浴溫度為40～75℃；

2、油淬后進行100～300℃消除應力處理，消除應力時間為1～10h；

3、消除應力后，對非滲碳區域進行機械切削加工；

4、非滲碳區域機械切削加工完成后，對零件整體進行冷處理，在-180～-70℃進行冷處理，處理時間為2～10h；

5、冷處理后，將零件轉至真空爐進行時效處理，或在零件表面鍍銅后使用可控氣氛爐進行時效處理，時效處理溫度為466～526℃，時效時間為1～8h。

由于CSS-42L材料合金含量超過30wt.％，零件經滲碳、亞溫退火、淬火后，非滲碳區域的基體組織中，高溫奧氏體完全轉變為過冷奧氏體，硬度只有HRC28～35，便于機械切削加工。雖然此時零件的滲碳區域同樣為低硬度的過冷奧氏體組織，這種過冷奧氏體更加穩定。非滲碳區域機械切削加工完成后，零件進行冷處理，可以將過冷奧氏體轉變為淬火馬氏體組織，滲碳區域的滲層組織及非滲碳區域的基體組織硬度大幅提高，再經過高溫時效二次硬化，滲碳區域與非滲碳區域的硬度均恢復到原有工藝(滲碳、亞溫退火、淬火、冷處理、時效回火)的硬度指標。本發明通過上述工藝調整方案，使CSS-42L滲碳類零件的非滲碳區域加工難度大幅降低，便于后續機械半精、精加工。

具體實施方式

一種CSS-42L齒輪鋼非滲碳區域軟化方法包括以下步驟：

1、CSS-42L齒輪鋼滲碳后，不進行亞溫退火，直接置于真空油淬爐內進行高溫奧氏體化，奧氏體化溫度1050～1200℃，保溫0.5～6h后，進行真空油淬，淬火油浴溫度為40～75℃；

2、油淬后進行100～300℃消除應力處理，消除應力時間為1～10h；

3、消除應力后，對非滲碳區域進行機械切削加工；

4、非滲碳區域機械切削加工完成后，對零件整體進行冷處理，在-180～-70℃進行冷處理，處理時間為2～10h；