汽車齒輪的滲碳淬火工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，使用井式氣體滲碳爐對汽車齒進(jìn)行滲碳處理，包括以下步驟：a)一級預(yù)熱：將爐內(nèi)的溫度逐漸升至880±5℃后將汽車齒輪放置于爐內(nèi)，將爐內(nèi)溫度下降至750±5℃，保溫30min，這種汽車齒輪的滲碳淬火工藝采用重復(fù)預(yù)熱和擴(kuò)散的方式，使汽車齒輪在滲碳成品后有效滲碳層的深度達(dá)到1.1～1.2mm，表面硬度為58～62HRC，提高零件的耐磨性、強(qiáng)度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機(jī)械性能，而且并未產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內(nèi)孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，保證了汽車齒輪的可靠性和使用壽命。
【專利說明】汽車齒輪的滲碳淬火工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]熱處理工藝是指零件熱處理作業(yè)的全過程，完整的熱處理工藝，不但能優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的服役壽命，而且能夠降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的效益。
[0003]化學(xué)熱處理是表面合金化與熱處理相結(jié)合的一項(xiàng)工藝技術(shù)，它是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，是一種或者幾種元素滲入工件表層中，配以不同的后續(xù)熱處理，通過表面合金化實(shí)現(xiàn)表面強(qiáng)化，在提高表面強(qiáng)度、硬度、耐磨等性能的同時(shí)，保持心部的強(qiáng)韌性，是產(chǎn)品具有更高的綜合力學(xué)性能，其中滲碳是為了增加鋼件表層的碳含量和一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。滲碳后淬火回火，能使零件表面硬度提高、耐磨，而心部韌性好。
[0004]汽車齒輪通過滲碳淬火工藝能夠改變內(nèi)部組織，提高零件的耐磨性、強(qiáng)度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機(jī)械性能，提高汽車齒輪的穩(wěn)定性和使用壽命，傳統(tǒng)的對于汽車齒輪的滲碳淬火工藝，齒輪成品后會(huì)產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內(nèi)孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，這嚴(yán)重影響到汽車齒輪的機(jī)械性能，甚至造成齒輪的報(bào)廢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對汽車齒輪的滲碳工藝成品后滲碳之后會(huì)產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內(nèi)孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，這嚴(yán)重影響到汽車齒輪的機(jī)械性能，甚至造成齒輪的報(bào)廢的問題，本發(fā)明提供了一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝來解決上述問題。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，使用井式氣體滲碳爐對汽車齒進(jìn)行滲碳處理，包括以下步驟:
[0007]a) 一級預(yù)熱:將爐內(nèi)的溫度逐漸升至880±5°C后將汽車齒輪放置于爐內(nèi)，將爐內(nèi)溫度下降至750±5°C,保溫30min ；
[0008]b) 二級預(yù)熱:在80min中將爐內(nèi)溫度逐漸升至910±5°C，在80min內(nèi)持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170±5滴/min，在80min的后30min內(nèi)持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170±5滴 /min ；
[0009]c)排氣:在35min內(nèi)將爐內(nèi)空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185 ±5滴/min ；
[0010]d)強(qiáng)滲:將爐內(nèi)溫度升至920±5°C，碳勢為1.2% Cp，爐壓為15?20Pa，保溫100±10min并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ；
[0011]e) 一級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至900±5°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80±5min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ；
[0012]f) 二級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至880±5°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60±5min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ；
[0013]g)預(yù)冷:在10min中將爐內(nèi)溫度逐漸降至850±5°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp,爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ；
[0014]h)淬火:將汽車齒輪出爐進(jìn)行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ；
[0015]i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C ；
[0016]j)回火:進(jìn)行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165±5°C，時(shí)間為80?10min ；
[0017]k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進(jìn)行空冷。
[0018]作為優(yōu)選，在所述步驟i)清洗后將汽車齒輪置于在75±10°C的環(huán)境中干燥。
[0019]作為優(yōu)選，所述淬火油為快速光亮淬火油。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，這種汽車齒輪的滲碳淬火工藝采用重復(fù)預(yù)熱和擴(kuò)散的方式，使汽車齒輪在滲碳成品后有效滲碳層的深度達(dá)到1.1?1.2mm，表面硬度為58?62HRC，提高零件的耐磨性、強(qiáng)度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機(jī)械性能，而且并未產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內(nèi)孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，保證了汽車齒輪的可靠性和使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022]圖1是本發(fā)明汽車齒輪的滲碳淬火工藝的最優(yōu)實(shí)施例的工藝曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0024]本發(fā)明提供了一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，使用井式氣體滲碳爐對汽車變速箱中的變速器齒輪進(jìn)行滲碳處理，材質(zhì)為20CrMnTi，包括以下步驟:
[0025]a) 一級預(yù)熱:將爐內(nèi)的溫度逐漸升至880±5°C后將汽車齒輪放置于爐內(nèi)，將爐內(nèi)溫度下降至750±5°C,保溫30min ；
[0026]b) 二級預(yù)熱:在80min中將爐內(nèi)溫度逐漸升至910±5°C，在80min內(nèi)持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170±5滴/min，在80min的后30min內(nèi)持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170±5滴 /min ；
[0027]c)排氣:在35min內(nèi)將爐內(nèi)空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185 ±5滴/min ；
[0028]d)強(qiáng)滲:將爐內(nèi)溫度升至920±5°C，碳勢為1.2% Cp，爐壓為15?20Pa，保溫100±10min并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ；
[0029]e) 一級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至900±5°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80±5min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ；
[0030]f) 二級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至880±5°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60±5min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ；
[0031]g)預(yù)冷:在10min中將爐內(nèi)溫度逐漸降至850±5°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp，爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ；
[0032]h)淬火:將汽車齒輪出爐進(jìn)行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ；
[0033]i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C ；
[0034]j)回火:進(jìn)行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165±5°C，時(shí)間為80?10min ；
[0035]k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進(jìn)行空冷。
[0036]在所述步驟i)清洗后將汽車齒輪置于在75±10°C的環(huán)境中干燥，所述淬火油為快速光亮淬火油。
[0037]這種汽車齒輪的滲碳淬火工藝采用重復(fù)預(yù)熱和擴(kuò)散的方式，使汽車齒輪在滲碳成品后有效滲碳層的深度達(dá)到1.1?1.2mm，表面硬度為58?62HRC，提高零件的耐磨性、強(qiáng)度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機(jī)械性能，而且并未產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內(nèi)孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，保證了汽車齒輪的可靠性和使用壽命。
[0038]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0039]實(shí)施例
[0040]使用井式氣體滲碳爐對汽車變速箱中的變速器齒輪進(jìn)行滲碳處理，材質(zhì)為20CrMnTi，如圖1所示，包括以下步驟:
[0041]a) 一級預(yù)熱:將爐內(nèi)的溫度逐漸升至880°C后將汽車齒輪放置于爐內(nèi)，將爐內(nèi)溫度下降至750°C,保溫30min ；
[0042]b) 二級預(yù)熱:在80min中將爐內(nèi)溫度逐漸升至910°C，在80min內(nèi)持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170滴/min，在80min的后30min內(nèi)持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170滴/min ；
[0043]c)排氣:在35min內(nèi)將爐內(nèi)空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185滴/min ；
[0044]d)強(qiáng)滲:將爐內(nèi)溫度升至920°C，碳勢為1.2% Cp，爐壓為15?20Pa，保溫10min并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ；
[0045]e) 一級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至900°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ；
[0046]f) 二級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至880°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ；
[0047]g)預(yù)冷:在10min中將爐內(nèi)溫度逐漸降至850°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp,爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ；
[0048]h)淬火:將汽車齒輪出爐進(jìn)行油淬，淬火油的溫度控制在70°C ；
[0049]i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65°C ；
[0050]i’ )將汽車齒輪置于在75°C的環(huán)境中干燥；
[0051]j)回火:進(jìn)行低溫回火,控制爐內(nèi)溫度165°C,時(shí)間為90min ;
[0052]k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進(jìn)行空冷。
[0053]對本實(shí)施例滲碳處理后的汽車齒輪進(jìn)行性能測定，其中深度達(dá)到1.1mm，表面硬度為61.2HRC，內(nèi)孔失圓為0.03mm，齒面鼓形量為0.01，說明畸變程度極小，復(fù)合生產(chǎn)要求。
[0054]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于:使用井式氣體滲碳爐對汽車齒進(jìn)行滲碳處理，包括以下步驟: a)一級預(yù)熱:將爐內(nèi)的溫度逐漸升至880±5°C后將汽車齒輪放置于爐內(nèi)，將爐內(nèi)溫度下降至750±5°〇，保溫301^11 ； b)二級預(yù)熱:在80min中將爐內(nèi)溫度逐漸升至910±5°C，在80min內(nèi)持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170±5滴/min，在80min的后30min內(nèi)持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170±5滴/min ； c)排氣:在35min內(nèi)將爐內(nèi)空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185±5滴/min； d)強(qiáng)滲:將爐內(nèi)溫度升至920±5°C，碳勢為1.2%Cp，爐壓為15?20Pa，保溫10ilOmin并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ； e)一級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至900±5°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80±5min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ； f)二級擴(kuò)散:將爐內(nèi)溫度降至880±5°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60±5min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ； g)預(yù)冷:在10min中將爐內(nèi)溫度逐漸降至850±5°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp，爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ； h)淬火:將汽車齒輪出爐進(jìn)行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C； i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C； j)回火:進(jìn)行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165±5°C，時(shí)間為80?10min ； k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進(jìn)行空冷。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于:在所述步驟i)清洗后將汽車齒輪置于在75±10°C的環(huán)境中干燥。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于:所述淬火油為快速光亮淬火油。
【文檔編號】C21D1/18GK104357796SQ201410682009
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】趙勝 申請人:張家港保稅區(qū)奇利國際貿(mào)易有限公司