[發明專利]一種控制34CrNiMo6齒輪材料氮化疏松層的熱處理方法在審

申請號：	201711113693.5	申請日：	2017-11-13
公開（公告）號：	CN108220576A	公開（公告）日：	2018-06-29
發明（設計）人：	牟杏華;顧曉明;李春明	申請（專利權）人：	常州天山重工機械有限公司
主分類號：	C21D9/32	分類號：	C21D9/32;C21D1/25;C21D6/00;C23C8/26;C23C8/80
代理公司：	常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231	代理人：	高姍
地址：	213000 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	齒輪材料氮化熱處理氮化層疏松層疏松預處理表面硬度耐磨性能有效解決調質強滲排氣冷卻擴散
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【說明書】：

本發明涉及一種控制34CrNiMo6齒輪材料氮化疏松層的熱處理方法，其工藝包括對34CrNiMo6齒輪材料進行調質、預處理、排氣、氧化、強滲、擴散、冷卻等工藝。本發明工藝有效解決了原有齒輪材料氮化工藝產生的氮化層疏松問題，使氮化疏松級別從4級降到1級，提高了齒輪材料氮化層的表面硬度和耐磨性能。

技術領域

本發明屬于金屬材料熱處理技術領域，具體涉及一種控制34CrNiMo6齒輪材料氮化疏松層的熱處理方法。

背景技術

為了提高34CrNiMo6齒輪材料表面的硬度及耐摩性，現階段國內通常使用氣體滲氮作為提高齒輪表面性能的有效熱處理方法，工業生產中要求齒輪材料的氮化層層深≥0.5mm。但由于氣體滲氮工藝不當，齒輪表面氮化層中普遍存在嚴重疏松現象，嚴重降低了齒輪材料氮化層的表面硬度和耐磨性能，同時還降低了齒輪材料表面的粗糙度，影響了齒輪材料使用過程中的接觸疲勞強度。34CrNiMo6材質由于合金含量高，其在氮化時更容易產生疏松缺陷，合金含量越高，氮化時氮原子與合金原子的結合反應越復雜，氮化控制難度越大。現有的34CrNiMo6齒輪材料表面氮化工藝為：第一段強滲階段，500℃，氮勢KN＝6，時間20小時；第二段擴散階段，505℃，氮勢KN＝2.18，時間80小時；此工藝氮化后的齒輪材料表面硬度在700HV左右，形成的金相組織中疏松程度嚴重。

發明內容

本發明主要提供了一種控制34CrNiMo6齒輪材料氮化疏松層的熱處理方法，有效解決了原有齒輪材料氮化工藝產生的氮化層疏松問題，提高了齒輪材料氮化層的表面硬度和耐磨性能。其技術方案如下：

一種控制34CrNiMo6齒輪材料氮化疏松層的熱處理方法，包括以下步驟：

(1)調質：滲氮前對齒輪材料采用調質工藝進行調質處理，調質時淬火溫度為850-860℃，回火溫度為570-580℃，使基體硬度值為300-350HV；

(2)預處理：使用有機溶劑對齒輪清洗，除去齒輪上的油漬及殘物，對齒輪進行合理防滲，裝架后吊入氣體滲氮爐內；

(3)排氣：檢查爐蓋蓋好無誤后，調整電壓、電流，對滲氮爐進行升溫并通氮氣；

(4)氧化：當爐溫升到300-350℃時，關閉氮氣，通入氧氣，對工件進行氧化處理，氧化結束后關閉氧氣，通氮氣，繼續對爐體升溫；

(5)強滲：當爐溫升到440-460℃時，通入氨氣進行氨氣置換，當爐溫升至470-490℃時，將氮勢高低振蕩進行強滲；

(6)擴散：強滲結束后，繼續升爐溫到500-520℃，進行擴散；

(7)冷卻：擴散結束后，關閉氨氣，繼續通入氮氣，使爐溫緩冷再進行風冷，工件出爐即可。

優選的，步驟(2)中所述有機溶劑為酒精。

優選的，步驟(3)中通入氮氣的流量為15-20m³/h，爐壓為300-400Pa。