專利名稱：一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域中使用的由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝。
背景技術(shù)：
迄今為止，齒輪熱處理變形為零還無法做到，即使采用淬火壓床之類的手段，也不能使齒輪各項(xiàng)變形指標(biāo)(如橢圓度、撓曲度)完全為零，目前能做到的只能是減小變形量， 提高變形規(guī)律性。傳統(tǒng)的農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域中使用的由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝主要包括以下步驟(1)爐溫在840°c以上產(chǎn)品進(jìn)爐，然后降溫排氣，滴甲醇、滴煤油并保溫后關(guān)孔放樣；( 強(qiáng)滲期，碳勢(shì)1. 25% cp，滴甲醇、滴煤油，抽樣深度達(dá)到0. 025 0. 030mm時(shí)強(qiáng)滲期結(jié)束；(3)擴(kuò)散期，碳勢(shì)1. 05% cp，滴甲醇、滴煤油，抽樣深度達(dá)到0. 04 0. 045mm 時(shí)擴(kuò)散期結(jié)束；(4)降溫，碳勢(shì)0.85% cp，滴甲醇、滴煤油；(5)出爐淬火，淬火油溫度高于 100°C，入油的同時(shí)攪拌器不停的攪拌。通過現(xiàn)有滲碳淬火工藝生產(chǎn)的齒輪存在的問題是 (1)滲碳和淬火溫度高，產(chǎn)生的組織應(yīng)力大，導(dǎo)致齒輪變形大；( 關(guān)孔放樣前滴煤油，造成抽樣結(jié)果與爐內(nèi)產(chǎn)品的淬硬層深度不一致，容易導(dǎo)致誤判；C3)產(chǎn)品淬火入油時(shí)齒輪與淬火油面以平行的平放方式入油，并且先打開油槽攪拌器攪拌，造成產(chǎn)品漂浮，導(dǎo)致內(nèi)孔失圓，齒面鼓形變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝存在的不足，公開一種能夠有效控制齒輪變形的由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，依次包括如下步驟(1)進(jìn)爐，爐溫在 810 820°C時(shí)齒輪進(jìn)爐，溫度下降至740°C 760°C后升溫；(2)排氣，滴甲醇75 90分鐘，溫度升至860°C再保溫25 35分鐘后關(guān)孔放樣；(；3)強(qiáng)滲，碳勢(shì)1. 25% cp，爐壓15 20pa,滴甲醇、滴煤油，抽樣齒輪滲碳深度達(dá)到0. 02 0. 030mm時(shí)結(jié)束；(4)擴(kuò)散，碳勢(shì) 1. 05% cp，爐壓10 15pa，滴甲醇、滴煤油，抽樣齒輪滲碳深度達(dá)到0. 04 0. 045mm時(shí)降溫；(5)降溫保溫，降溫至820°C后進(jìn)行保溫，碳勢(shì)0. 85% cp,爐壓5 10pa，滴甲醇、滴煤油；(6)出爐淬火，淬火油溫度控制在80°C 100°C之間，齒輪與淬火油面垂直的方式入油， 入油時(shí)停開油槽攪拌器，待齒輪淬火入油后再打開油槽攪拌器進(jìn)行攪拌；上述滴煤油的量由碳勢(shì)控制儀控制，氧探頭控制碳勢(shì)。作為優(yōu)選，所述步驟(2)排氣時(shí)滴甲醇的量是180 200滴/分鐘；步驟(3)強(qiáng)滲時(shí)滴甲醇的量是150 180滴/分鐘，時(shí)間80 100分鐘；步驟(4)擴(kuò)散時(shí)滴甲醇的量是 150 180滴/分鐘，時(shí)間50 80分鐘；步驟(5)中滴甲醇的量是60 80滴/分鐘，時(shí)間30分鐘。作為優(yōu)選，所述齒輪的材料是美標(biāo)合金鋼(美標(biāo)8620合金鋼)，齒輪外徑 cpl40.56mm，厚度17mm，表面硬度56 62HRC，上述材料和性能的齒輪通過上述滲碳淬火加工而成的齒輪產(chǎn)品質(zhì)量最好，變形最小。采用了上述技術(shù)方案的一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，依次包括進(jìn)爐、排氣、強(qiáng)滲、擴(kuò)散、降溫保溫和出爐淬火等步驟，壓力、溫度、介質(zhì)流量等參數(shù)都調(diào)整到最佳，有效地控制了齒輪的變形。其中進(jìn)爐爐溫在810 820°C之間，淬火油溫度控制在 80°C 100°C之間，低于上述溫度齒輪的加工質(zhì)量無法保證，高于上述溫度齒輪變形大，尤其是齒輪滲碳后，淬火溫度越高產(chǎn)生的組織應(yīng)力越大，變形越大。關(guān)孔放樣后再滴煤油，使抽樣結(jié)果與爐內(nèi)齒輪的淬硬層深度基本一致，便于判斷齒輪的實(shí)際狀況進(jìn)行相應(yīng)的操作。 齒輪淬火入油時(shí)先停開油槽攪拌器，齒輪入油后再攪拌，即齒輪與淬火油面垂直的方式靜止入油，靜止入油減少了內(nèi)孔變形，齒面鼓形穩(wěn)定不變形，齒輪與淬火油面垂直的方式入油對(duì)解決齒輪的平面撓曲變形有利，齒輪內(nèi)孔畸變控制在0.08mm范圍內(nèi)。綜上所述，該由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝的優(yōu)點(diǎn)是加工過程中能夠有效的控制齒輪的變形，提高了齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，齒輪的材料是美標(biāo)8620合金鋼，齒輪外徑φ 140.56mm，厚度17mm，長(zhǎng)徑比超過8倍，齒面鼓形量0. 01 0. 02mm，滲碳淬火硬化層深度0. 5mm士0. 10，表面硬度56 62HRC，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類似齒圈。工藝依次包括如下步驟 (1)進(jìn)爐，爐溫在810 820°C時(shí)齒輪進(jìn)爐，溫度下降至740°C 760°C后升溫；(2)排氣，滴甲醇75 90分鐘，滴甲醇的量是180 200滴/分鐘，溫度升至860°C再保溫25 35分鐘后關(guān)孔放樣；C3)強(qiáng)滲，碳勢(shì)1. 25% cp，爐壓15 20pa，滴甲醇、滴煤油，滴甲醇的量是 150 180滴/分鐘，時(shí)間80 100分鐘，抽樣齒輪滲碳深度達(dá)到0. 02 0. 030mm時(shí)結(jié)束； (4)擴(kuò)散，碳勢(shì)1. 05% cp，爐壓10 15pa，滴甲醇、滴煤油，滴甲醇的量是150 180滴/分鐘，時(shí)間50 80分鐘，抽樣齒輪滲碳深度達(dá)到0. 04 0. 045mm時(shí)降溫；(5)降溫保溫，降溫至820°C后進(jìn)行保溫，碳勢(shì)0. 85% cp,爐壓5 10pa，滴甲醇、滴煤油，滴甲醇的量是60 80滴/分鐘，時(shí)間30分鐘；(6)出爐淬火，淬火油溫度控制在80°C 100°C之間，齒輪與淬火油面垂直的方式入油，入油時(shí)停開油槽攪拌器，待齒輪淬火入油后再打開油槽攪拌器進(jìn)行攪拌。上述滴煤油的量由碳勢(shì)控制儀控制，氧探頭控制碳勢(shì)，控制精準(zhǔn)。 通過上述滲碳淬火，齒輪的內(nèi)孔畸變即齒輪徑跳控制在0. 08mm范圍內(nèi)，滲碳淬火硬化層深度0. 5mm士0. 10，公差帶是0. 2mm，標(biāo)準(zhǔn)的公差帶是0. 4mm左右，相對(duì)硬化層深度公差帶窄說明控制淬透性好，帶寬越大，說明成分不均勻，淬火后應(yīng)力分布不勻，變形無規(guī)律。 上述齒輪加工在淬火后應(yīng)及時(shí)回火去除組織應(yīng)力和殘余內(nèi)應(yīng)力，而且回火要充分，一般設(shè)定為170°C 180°C，保溫2小時(shí)，一次或2次，以達(dá)到穩(wěn)定尺寸的目的。下表為傳統(tǒng)工藝和本專利的工藝產(chǎn)品合格率情況
權(quán)利要求
1.一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于依次包括如下步驟(1)進(jìn)爐，爐溫在810 820°C時(shí)齒輪進(jìn)爐，溫度下降至740°C 760°C后升溫；(2)排氣，滴甲醇75 90分鐘，溫度升至860°C再保溫25 35分鐘后關(guān)孔放樣；(3)強(qiáng)滲，碳勢(shì)1. 25% cp，爐壓15 20pa，滴甲醇、滴煤油，抽樣齒輪滲碳深度達(dá)到0. 02 0. 030mm時(shí)結(jié)束；(4)擴(kuò)散，碳勢(shì)1.05% cp，爐壓10 15pa，滴甲醇、滴煤油，抽樣齒輪滲碳深度達(dá)到 0. 04 0. 045mm時(shí)降溫；(5)降溫保溫，降溫至820°C后進(jìn)行保溫，碳勢(shì)0. 85% cp,爐壓5 10pa，滴甲醇、滴煤油；(6)出爐淬火，淬火油溫度控制在80°C 100°C之間，齒輪與淬火油面垂直的方式入油，入油時(shí)停開油槽攪拌器，待齒輪淬火入油后再打開油槽攪拌器進(jìn)行攪拌；上述滴煤油的量由碳勢(shì)控制儀控制，氧探頭控制碳勢(shì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于所述步驟⑵排氣時(shí)滴甲醇的量是180 200滴/分鐘；步驟(3)強(qiáng)滲時(shí)滴甲醇的量是150 180滴/分鐘，時(shí)間80 100分鐘；步驟(4)擴(kuò)散時(shí)滴甲醇的量是150 180滴/分鐘，時(shí)間50 80分鐘；步驟(5)中滴甲醇的量是60 80滴/分鐘，時(shí)間30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于所述齒輪的材料是美標(biāo)合金鋼，齒輪外徑Φ 140. 56mm，厚度17mm，表面硬度56 62HRC。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域中使用的由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝。一種由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝，依次包括進(jìn)爐、排氣、強(qiáng)滲、擴(kuò)散、降溫保溫和出爐淬火等步驟。該由合金鋼制成的齒輪的滲碳淬火工藝的優(yōu)點(diǎn)是加工過程中能夠有效的控制齒輪的變形，提高了齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21D9/32GK102191364SQ20111013341
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者周學(xué)平, 陳曉智 申請(qǐng)人:浙江浦江齒輪有限公司