CN111187899A

CN111187899A - 一种齿轮热处理工艺

Info

Publication number: CN111187899A
Application number: CN201811356286.1A
Authority: CN
Inventors: 肖科
Original assignee: Hengshan Tongyuan Machinery Co ltd
Current assignee: Hengshan Tongyuan Machinery Co ltd
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2020-05-22

Abstract

本发明公开了一种齿轮热处理工艺，包括：步骤1，预热处理，先锻造齿轮坯料，再进行正火、淬火和回火；步骤2，消除应力；步骤3，渗碳处理，在保护气氛环境中采用阶梯升温保温加热方式；步骤4，回火处理，先高温回火；再淬火；低温回火。本发明的优点在于：齿轮采用正火、淬火、回火的预备热处理工艺处理，并优化渗碳淬火过程中的工艺参数，可使齿轮的畸变量大幅降低，可使齿轮的畸变量减小30％左右；通过加入Mn、Cr、Mo、V、稀土元素对齿轮的组分进行了优化，从而显著增加了齿轮的稳定性，提高了齿轮轴的淬透性和淬硬性，并提高了产品的耐磨性和抗疲劳性能。

Description

一种齿轮热处理工艺

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，尤其涉及一种齿轮热处理工艺。

背景技术

齿轮渗碳淬火的畸变问题，是世界性的难题，每年因畸变问题造成的经济损失巨大。渗碳淬火齿轮的畸变问题，影响因素众多，这些因素又交叉作用，起主要作用的因素不时变化，反应出来的变形现象也在变化。而渗碳淬火的工艺过程及工艺过程中对工艺参数的控制对渗碳淬火齿轮的畸变有重要影响。

自改革开放以来，为适应产品高质量和品种多样化的需求，国内新建和改建了大批先进齿轮生产线，希望能够获得更好的产品性能和使用寿命。但目前齿轮产品的轴身表面硬度偏低，淬硬层浅，抗剥落和抗事故能力弱而不能满足使用要求。用户迫切要求提高齿轮淬硬层深度和耐磨性，并具有良好的抗疲劳能力，以提高使用寿命，降低轴耗和生产成本。

为此本发明进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷而提供一种齿轮热处理工艺。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种齿轮热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，预热处理，先锻造齿轮坯料，再进行正火、淬火和回火，正火温度900℃-940℃，炉温≦500℃装炉，500℃起始升温，按≦90℃/小时的速度升温，在680℃停留保温，保温时间按每50mm保温40min，然后空冷；淬火温度860-880℃，炉温≦500℃装炉，500℃起始升温，按≦90℃/小时的速度升温，在680℃停留保温，保温时间按每50mm保温40min，然后油冷；回火温度600-630℃，保温时间按50mm保温20min，然后空冷；

步骤2，消除应力，将预热完成的齿轮坯料消应力处理温度630-650℃，保温时间按每30mm保温40min，然后空冷；

步骤3，渗碳处理，在保护气氛环境中采用阶梯升温保温加热方式，720±5℃均温25±1min，碳势控制在0.50±0.025％；800±5℃均温25±1min，碳势控制在0.65±0.025％；950±5℃强渗220±1min，碳势控制在1.0±0.025％；900±5℃扩散70±1min，碳势控制在0.90±0.025％；850±5℃淬火均温25±1min，碳势控制在0.65±0.025％；

步骤4，回火处理，先高温回火加热温度在650-680℃，保温一段时间后，空冷；再淬火加热温度在810-840℃，保温一段时间后，油冷；低温回火加热温度在150-170℃，保温一段时间后，空冷。

在本发明的一个优选实施例中，步骤1中，所述齿轮坯料的成分及重量百分比为0.28％-0.36％的C，0.23％-0.33％的Si，2.80％-3.40％的Cr，1.80％-2.10％的Mn，0.18％-0.21％的Mo，0.18％-0.21％的V，0.04％-0.06％的Y，余量为铁和不可避免的杂质。

在本发明的一个优选实施例中，在步骤1预热处理后对齿轮坯料进行粗车加工，得齿轮粗车品；在步骤2消除应力后对齿轮粗车品进行半精车加工，得齿轮半精车品；在步骤4中回火处理齿轮半精车进行精车加工，得齿轮成品，还依次对齿轮成品进行检验、抛丸、装箱的步骤。

在本发明的一个优选实施例中，抛丸采用立式吊挂抛丸机，将齿轮成品置于料架上，使用QP-4钢砂强力抛丸，时间为正向2分钟，反向2分钟。

在本发明的一个优选实施例中，步骤4中，高温回火保温时间为按每50mm保温30min；淬火保温时间为按每50mm保温40min；低温回火保温时间为按每50mm保温25min。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：

1、齿轮采用正火、淬火、回火的预备热处理工艺处理，并优化渗碳淬火过程中的工艺参数，可使齿轮的畸变量大幅降低，可使齿轮的畸变量减小30％左右。

2、通过加入Mn、Cr、Mo、V、稀土元素对齿轮的组分进行了优化，从而显著增加了齿轮的稳定性，提高了齿轮轴的淬透性和淬硬性，并提高了产品的耐磨性和抗疲劳性能。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

一种齿轮热处理工艺，包括以下步骤：

步骤1，预热处理，先锻造齿轮坯料，再进行正火、淬火和回火，齿轮坯料的成分及重量百分比为0.28％-0.36％的C，0.23％-0.33％的Si，2.80％-3.40％的Cr，1.80％-2.10％的Mn，0.18％-0.21％的Mo，0.18％-0.21％的V，0.04％-0.06％的Y，余量为铁和不可避免的杂质。正火温度900℃-940℃，炉温≦500℃装炉，500℃起始升温，按≦90℃/小时的速度升温，在680℃停留保温，保温时间按每50mm保温40min，然后空冷；淬火温度860-880℃，炉温≦500℃装炉，500℃起始升温，按≦90℃/小时的速度升温，在680℃停留保温，保温时间按每50mm保温40min，然后油冷；回火温度600-630℃，保温时间按50mm保温20min，然后空冷；

步骤4，回火处理，先高温回火加热温度在650-680℃，保温时间为按每50mm保温30min，空冷；再淬火加热温度在810-840℃，淬火保温时间为按每50mm保温40min，油冷；低温回火加热温度在150-170℃，低温回火保温时间为按每50mm保温25min，空冷。

其中，在步骤1预热处理后对齿轮坯料进行粗车加工，得齿轮粗车品；在步骤2消除应力后对齿轮粗车品进行半精车加工，得齿轮半精车品；在步骤4中回火处理齿轮半精车进行精车加工，得齿轮成品，还依次对齿轮成品进行检验、抛丸、装箱的步骤。

其中，抛丸采用立式吊挂抛丸机，将齿轮成品置于料架上，使用QP-4钢砂强力抛丸，时间为正向2分钟，反向2分钟。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种齿轮热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤2，消除应力，将预热完成的齿轮坯料所述消应力处理温度630-650℃，保温时间按每30mm保温40min，然后空冷；

2.如权利要求1所述的一种齿轮热处理工艺，其特征在于，步骤1中，所述齿轮坯料的成分及重量百分比为0.28％-0.36％的C，0.23％-0.33％的Si，2.80％-3.40％的Cr，1.80％-2.10％的Mn，0.18％-0.21％的Mo，0.18％-0.21％的V，0.04％-0.06％的Y，余量为铁和不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述的一种齿轮热处理工艺，其特征在于，在步骤1预热处理后对齿轮坯料进行粗车加工，得齿轮粗车品；在步骤2消除应力后对齿轮粗车品进行半精车加工，得齿轮半精车品；在步骤4中回火处理齿轮半精车进行精车加工，得齿轮成品，还依次对齿轮成品进行检验、抛丸、装箱的步骤。

4.如权利要求3所述的一种齿轮热处理工艺，其特征在于，抛丸采用立式吊挂抛丸机，将齿轮成品置于料架上，使用QP-4钢砂强力抛丸，时间为正向2分钟，反向2分钟。

5.如权利要求1所述的一种齿轮热处理工艺，其特征在于，步骤4中，高温回火保温时间为按每50mm保温30min；淬火保温时间为按每50mm保温40min；低温回火保温时间为按每50mm保温25min。