[發(fā)明專利]一種齒輪及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111681211.2
• 申請(qǐng)日: 2021-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN115181847A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)破?/a>;陶慶;陳烜;王健;沈剛;薛雨;沈承金;盧昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟天地煤機(jī)裝備有限公司;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C21D9/32
• 分類號(hào): C21D9/32;C21D1/18;C21D6/04;C21D1/26;C21D1/42;C21D1/25;C23C8/00;C23C8/04
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1.一種齒輪的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

步驟1、將齒輪整體進(jìn)行滲碳處理；

步驟2、將滲碳后的齒輪整體隨爐冷卻；

步驟3、然后將齒輪整體進(jìn)行高溫回火；

步驟4、然后將齒輪整體進(jìn)行淬火處理；

步驟5、然后將齒輪整體進(jìn)行冰冷處理；

步驟6、對(duì)齒輪的內(nèi)圈進(jìn)行變頻感應(yīng)退火；

步驟7、對(duì)齒輪整體進(jìn)行低溫回火。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述齒輪的材料為18Cr2Ni4WA；所述齒輪內(nèi)圈的直徑為220～260mm，所述齒輪的齒根圓的直徑為410～430mm，所述齒的內(nèi)圈的高度為120～140mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1之前還包括對(duì)齒輪的內(nèi)圈及兩側(cè)基準(zhǔn)端面進(jìn)行防滲碳處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟6中，變頻感應(yīng)退火時(shí)將齒輪放置在定位感應(yīng)加熱臺(tái)架上，通過控制加熱參數(shù)，對(duì)齒輪內(nèi)圈進(jìn)行感應(yīng)加熱退火。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟6中，變頻感應(yīng)退火工藝包括：

S1、施加低頻預(yù)熱齒輪內(nèi)圈至齒輪內(nèi)圈表面溫度維持在200～300℃；

S2、感應(yīng)頻率在500HZ～20kHZ內(nèi)緩慢調(diào)節(jié)，達(dá)到目標(biāo)值5kHZ～15kHZ后，再繼續(xù)改變電流大小至齒輪內(nèi)圈表面達(dá)到預(yù)定加熱溫度并保溫；其中，預(yù)定加熱溫度低于完全奧氏體化溫度；

S3、冷卻：先緩慢調(diào)節(jié)感應(yīng)頻率值至500～1kHZ后，齒輪內(nèi)圈表面溫度下降至200～300℃后，再降低電流大小至功率降為零，完成感應(yīng)退火。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述S2中，保溫時(shí)間t與預(yù)定加熱溫度T有如下關(guān)系：

當(dāng)T＝600～700℃時(shí)，t＝10s～10min；

當(dāng)T＝500～600℃時(shí)，t＝5min～20min；

當(dāng)T＝400～500℃時(shí)，t＝10min～40min；

當(dāng)T＝300～400℃時(shí)，t＝20min～120min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，內(nèi)圈加熱溫度≥400℃，同時(shí)內(nèi)圈的感應(yīng)層深≥3mm時(shí)，齒輪外齒面需進(jìn)行噴水冷卻，確保齒輪外齒面溫度保持在170℃以下。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟5中，冰冷處理包括：將淬火后的齒輪整體進(jìn)行吹液氮冷卻，冷卻溫度為-160℃～-70℃，冷卻時(shí)間為1～5h。

9.一種齒輪，其特征在于，采用所述權(quán)利要求1-8所述的制備方法制備得到。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的齒輪，其特征在于，所述齒輪的齒面硬度為58～62HRC，齒輪內(nèi)圈的感應(yīng)層深為3～10mm，感應(yīng)層深度范圍內(nèi)，硬度為35～40HRC。