[發明專利]一種減小薄壁滲碳淬火高速齒輪畸變量的方法及應用

在審

• 申請號: 201710427727.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107312921A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 張忠和;王飛宇;蘭松濤;張爾康;李偉;白峻峰;張艷梅
• 申請（專利權）人: 沈陽透平機械股份有限公司
• 主分類號: C21D9/32
• 分類號: C21D9/32;C21D1/19;C23C8/22;F16H55/06
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司11448
• 代理人: 王書彪,劉艷芬

本發明公開了一種減小薄壁滲碳淬火高速齒輪畸變量的方法，控制齒輪上的總孔的數量為3的整數倍，且呈圓周均布。上述方法應用于透平壓縮機薄壁滲碳淬火高速齒輪。本發明的方法，使薄壁滲碳淬火高速齒輪的滲碳淬火工序的變形量大幅縮小，畸變量減小30％以上。畸變量的大幅減小，使齒環的質量大幅提高，接觸疲勞強度和彎曲疲勞大幅提高，成本大幅下降。

技術領域

本發明涉及熱處理工藝技術領域，特別涉及一種減小薄壁滲碳淬火高速齒輪畸變量的方法及應用。

背景技術

目前，薄壁滲碳淬火高速齒輪工藝孔的設計，不考慮滲碳淬火工藝過程的變形問題，或者說是在沒有進行結構尺寸對滲碳淬火畸變量影響試驗研究下的工藝孔設計方法，只按正常的齒輪設計方法設計，而對于薄壁滲碳淬火高速齒輪，滲碳淬火的變形量特別大，經常因為滲碳淬火后變形量大，不夠加工尺寸進行返修，返修挽救不過來的，最后報廢的情況也時常發生，是生產制造的一大難點，不僅影響生產制造周期，制造成本也大幅提高。

滲碳淬火變形是世界難題，發達國家公布的數據，在滲碳淬火變形問題上浪費的資金也相當驚人。以前對滲碳淬火畸變問題的研究，多集中在滲碳淬火的工藝過程，齒輪結構上的研究較少，特別對于國內，對透平壓縮機薄壁滲碳淬火高速齒輪結構因素對滲碳淬火畸變影響的研究，幾乎是空白。結構因素是滲碳淬火變形的最主要的因素，而且影響也最大，研究起來效果也最明顯。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是薄壁滲碳淬火高速齒輪的滲碳淬火的變形量大，提供一種減小薄壁滲碳淬火高速齒輪畸變量的方法及應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種減小薄壁滲碳淬火高速齒輪畸變量的方法，控制齒輪上的總孔數量為3的整數倍，且呈圓周均勻分布。

進一步地，所述總孔包括吊裝孔和工藝孔，所述吊裝孔和所述工藝孔的數量分別為3的整數倍。

進一步地，所述吊裝孔的直徑為4-6mm，數量為3個，所述工藝孔的直徑為7-9mm，數量為6個，所述吊裝孔之間的夾角為120°，所述工藝孔之間的夾角為60°，所述吊裝孔與所述工藝孔間夾角為30°，所述吊裝孔和所述工藝孔的孔位置在距離圓心十分之五點二五至十分之六點二五處。

進一步地，所述高速齒輪的預備熱處理工藝為：950℃正火，保溫時間為“有效厚度/45mm”小時，空冷；860℃淬火，保溫時間為“有效厚度/40mm”小時，油冷；650℃回火，保溫時間為“1.5倍淬火保溫時間”，空冷。

進一步地，所述高速齒輪的滲碳淬火工藝為：930℃滲碳，總保溫時間為“滲層深度/0.1mm”小時；850℃球化空淬，保溫時間為“有效厚度/40mm”小時；650℃高溫回火，保溫時間為淬火的1.5倍；780℃淬火，保溫時間為“有效厚度/40mm”小時，油冷；180℃回火，保溫時間是淬火的2倍。

進一步地，所述高速齒輪的材料是12Cr2Ni4滲碳鋼。

上述方法應用于透平壓縮機薄壁滲碳淬火高速齒輪。

本發明提供的一種減小薄壁滲碳淬火高速齒輪畸變量的方法，使薄壁滲碳淬火高速齒輪的滲碳淬火工序的變形量大幅縮小，畸變量減小30％以上。控制了因滲碳淬火工藝變形量大，造成磨齒時不夠磨削尺寸超差造成的返修，甚至報廢的問題；控制了由于磨齒時磨削量大，造成了滲層的嚴重不均勻，硬度不均勻且下降，承載能力下降的問題；更重要的是齒輪的質量大幅提高，接觸疲勞強度、彎曲疲勞大幅提高；磨削量減小，成本也會大幅下降。

附圖說明

圖1為本發明實施例1提供的薄壁滲碳淬火高速齒輪結構示意圖。

圖2為本發明對比實施例1提供的薄壁滲碳淬火高速齒輪結構示意圖。

圖3為本發明實施例2提供的薄壁滲碳淬火高速齒輪結構示意圖。