[發明專利]重載齒輪的熱處理工藝

在審

• 申請號: 201910590985.0
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110229952A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 莫少華
• 申請（專利權）人: 無錫市聚英機械制造有限公司
• 主分類號: C21D9/32
• 分類號: C21D9/32;C21D1/18;C21D1/32;C21D6/04;C23C8/22;B24C1/10;B24C1/08
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖;葛莉華

本發明涉及金屬熱處理領域，具體公開了重載齒輪的熱處理工藝，工藝步驟如下：裝爐、加熱、滲碳、球化退火、淬火、低溫回火、冷凍、再次低溫回火、噴丸等工序。這種熱處理工藝能夠有效增加齒輪表面的含碳量，并增強齒輪的硬度、彎曲強度和接觸疲勞強度，有效提高齒輪的使用壽命。

技術領域

本發明涉及金屬熱處理的技術領域，具體涉及重載齒輪的熱處理工藝。

背景技術

重載齒輪是傳遞動力、傳遞扭矩的一種金屬制品，廣泛用于工程機械、煤礦機械。

一般情況下，重載齒輪需要增加其表面的含碳量以增加零件的結構強度及表面硬度，而重載齒輪采用傳統的熱處理方法時，其表面殘留奧氏體過高、表面硬度過低，會降低零件的使用壽命，且后續磨削加工中重載齒輪極易產生磨削裂紋。

發明內容

鑒于背景技術的不足，本發明提供了可提高重載齒輪在熱處理后的強度、降低熱處理耗材、節約能源、減少零件內部氧化傾向的重載齒輪的熱處理工藝。

為解決以上技術問題，本發明提供了如下技術方案：

重載齒輪的熱處理工藝，工藝步驟如下：

S1、裝爐：將齒輪清洗干凈，然后在齒輪上涂刷防滲保護劑，接著把齒輪放入托盤，最后裝入爐中加熱至100℃烘干；

S2、加熱：將爐進行升溫，使爐內溫度在20-25分鐘之內達到800℃±5℃，然后使齒輪在800℃±5℃溫度下加熱60分鐘；

S3、滲碳：朝爐內通入含天然氣、丙烷、甲醇及空氣的原料氣，原料氣在爐內裂解生成滲碳氣氛。其中，可以通過調節空氣的加入量來調節爐內氣氛碳勢，達到滲碳效果；

S4、球化退火：將爐加熱至650℃±5℃，然后保溫3小時，氣氛保護。

S5、淬火：首先，將爐加熱至810℃±5℃，然后保溫4小時，保溫結束后，取出齒輪，并將齒輪放入裝有冷卻油的油箱中冷卻至100-120℃；

S6、低溫回火：將齒輪加熱至160℃±5℃，然后保溫8小時，保溫結束后，出爐空冷；

S7、冷凍：將齒輪放入冰箱，并調節冰箱溫度使其降溫至-80℃，保溫2小時，保溫結束后，出冰箱空冷；

S8、再次低溫回火：把齒輪裝入爐中，將爐升溫至180℃±5℃，保溫24小時，保溫結束后，出爐空冷；

S9、噴丸：將齒輪放入噴丸機中進行噴丸處理，清理齒輪表面的氧化層及油污。

所述S3步驟中，滲碳分3個階段，第一階段為初滲碳，時間為1小時；第二階段為強滲，時間根據滲碳層深度而定，當達到設定的滲碳層深度的80％時就進入第三階段；第三階段為擴散階段，擴散階段時間也是根據滲碳層深度而定，當達到設定的滲碳層深度的100％時，爐停止加熱，開始降溫。

所述S3步驟中原料氣中的天然氣、丙烷、甲醇的量固定，空氣的量可調，并通過調節空氣的加入量來調節爐內氣氛碳勢，達到滲碳效果。

所述S5步驟中，油箱內的冷卻液各處溫度均勻。

所述步驟S9中，齒輪放入噴丸機中噴丸3-5分鐘。

本發明與現有技術相比所具有的有益效果是：本發明通過自動控制氣氛碳勢，將滲碳作用分三次進行，使齒輪滲碳均勻，滲速快，無內氧化，原料氣消耗?。煌ㄟ^冷凍處理和低溫回火，進一步降低和減少了殘留奧氏體，提高了齒輪表面的硬度和耐磨性；通過噴丸處理，強化了齒輪表面的壓應力，提高了齒輪的彎曲強度和接觸疲勞強度，提高了齒輪的使用壽命。

具體實施方式

重載齒輪的熱處理工藝，工藝步驟如下：