[發明專利]一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝

在審

• 申請號: 202210202581.1
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114703445A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 費斌;周秋晨;黃豐;吳嘉銘;鄔曉龍;張偉;王波;陳世雄
• 申請（專利權）人: 江陰市科安傳動機械有限公司
• 主分類號: C23C8/32
• 分類號: C23C8/32;C23C8/80;C21D1/18;C21D6/00;C21D9/40;B22F9/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 曹鍵

1.一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，將18CrNiMo7-6材料進行加工，包括以下步驟：

S1：將套一塊平板抵住傳動齒圈的內端面；

S2：干燥后的傳動齒圈送入加熱室進行C-N共滲，將加熱室加溫，升溫過程通入氨氣，流量控制為120-170L/h,溫度升至620-680℃時停止加溫，保溫時間7-9h；然后將爐子旋蓋打開，點火燃燒；燃燒過程滴入甲醇，滴入量為1.2-1.6L/h，氨氣通入量增大至350-360L/h，在空氣中冷卻至室溫；溫度升至820-830℃，在爐子無漏氣的情況下，保持恒溫2-4h；

S3：在淬火前，加裝一塊墊板，抵住傳動齒圈的內齒圈頂部；

S4：在快速淬火油當中淬火，保溫時間為30分鐘；

S5：淬火結束后，在-60--80℃下冷凍2小時，空冷至室溫，之后再回火爐里用170℃保溫4小時后空冷至室溫；得到航空發動機傳動齒圈。

2.根據權利要求1所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，在S1前，將檢測表面無損傷缺陷的傳動齒圈進行清洗后裝爐干燥,干燥時間為18min。

3.根據權利要求1所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，18CrNiMo7-6材料由以下原料按重量百分比制備而成：C0.15-0.20％，Si0-0.4％，Mn0.50-0.90％，P0-0.020％，S0-0.020％，Cr1.50-1.80％，Ni 1.40-1.70％，Mo0.25-0.30％，Al0.02-0.04％，V0-0.05％，Cu0-0.30％，鐵基增強材料1.20-1.60％，近零膨脹材料1.33-2.14％，余量為鐵；

其中，1.44％≤Cr-C≤1.48％，1.68％≤鐵基增強材料+近零膨脹材料≤2.89％。

4.根據權利要求3所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，鐵基增強材料的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1：在球磨罐中加入20g的AlSi、10鐵粉和100g磨球，球磨運轉時間為4小時，球磨機轉速為300rpm；

步驟2：向球磨罐中加入100g磨球、50g粉末和含量為0.5wt％的CNTs，轉速設定為200rpm，同時在罐體中充入高純Ar氣；得到鐵基增強材料。

5.根據權利要求4所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，在步驟2中，球磨機每運轉15min、停機5min。

6.根據權利要求5所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，球磨運行時間為2小時。

7.根據權利要求3所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，該近零膨脹材料的制備工藝，包括以下步驟：

步驟一：將ZrO₂、MgO、ZnO、MoO₃轉移至研缽中，進行研磨，制得樣品生料粉末；

步驟二：使用粉末壓片機將每種樣品生料粉末壓成2mm厚薄片；

步驟三：將樣品片放入高溫管式爐中進行燒結；降溫至室溫，獲得近零膨脹材料。

8.根據權利要求7所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，步驟一中，摩爾比ZrO₂、MgO、ZnO、MoO₃為1.8-2:0.8-1.0:0.8-1.0：2.8-3.0。

9.根據權利要求8所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，步驟一中，研磨半小時后向研缽中加入酒精并沒過原料，然后濕磨樣品至干燥，再研磨一個小時。

10.根據權利要求9所述的一種航空發動機傳動齒圈防變形熱處理工藝，其特征在于，步驟三中，以5K/min的升溫速率將高溫爐加熱至1073-1100K，保溫5h。