[發明專利]一種工程機械終傳動齒輪的制備方法

有效

• 申請號: 202010051870.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111690794B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 王首軍;宋文龍;夏自祥;張清閣
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/02;C23C14/32;C23C14/35;C21D1/18
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 盧登濤

1.一種工程機械終傳動齒輪的制備方法，其特征在于：終傳動齒輪零件基體經過淬火、高溫回火、粗精加工后采用離子鍍方法進行滲碳處理，然后再通過離子鍍和磁控濺射復合方法沉積表面的NbHfMoC梯度涂層，沉積時采用2個C離子鍍靶，1個Nb磁控濺射靶，1個Hf磁控濺射靶和1個Mo磁控濺射靶；齒輪零件基體材料為20CrMnTi，20CrMnMo，20CrNi2MoNb，22CrNi2MoNb，22CrNi2MoNbH，S48C-V、中低碳鋼及其合金鋼中的一種；所制得的齒輪零件具有以下結構：在基體表面向外依次具有表面滲碳擴散層、NbHfMoC碳化物梯度涂層；

具體包括以下步驟：

(1)齒輪零件加工：齒輪零件基體毛坯→淬火→高溫回火→粗加工→半精加工→去應力回火→精加工；

(2)齒輪零件表面預處理：采用金屬清洗劑去除工件表面油污，漂洗烘干；

(3)齒輪零件表面處理：將零件依次放入酒精和丙酮中，超聲清洗各25min，去除表面雜質和其它附著物，干燥充分后迅速放入PVD復合鍍膜機，抽真空至5.5×10^-3Pa，加熱至300℃，保溫35min；

(4)表面輝光清洗：通Ar氣，其壓力為1.8-2.4Pa，溫度290℃，打開偏壓電源電壓750V，占空比0.2，表面輝光放電清洗25min；

(5)表面離子清洗：偏壓調至630V，占空比0.3，Ar氣壓1.7Pa，溫度280℃，開啟離子源，離子清洗15min，開啟電弧C靶電源，C靶電流120A，離子轟擊3～4min；

(6)離子鍍滲碳：C靶離子鍍電源調為105A，Ar氣壓1.2～1.3Pa，基體偏壓調至340V，溫度260℃，進行離子滲碳25-30min；

(7)沉積NbHfMoC梯度涂層：Ar氣壓調為0.9～1.0Pa，偏壓降為180V，沉積溫度200℃，C靶電流調至40A，打開磁控濺射Nb靶電流75A，磁控濺射Hf靶電流60A，磁控濺射Mo靶電流60A，沉積NbHfMoC復合層1～1.5min；其它參數不變，增加C靶電流，C靶電流每次增加2A，沉積NbHfMoC復合層1～1.5min，直至C靶電流增至90A，再沉積NbHfMoC復合層1～1.5min；

(8)后處理：關閉各靶電源、離子源及氣體源，涂層結束。