本發(fā)明涉及一種熱處理工藝，尤其是一種18crnimo7-6重載齒輪滲碳后淬火的熱處理工藝，屬于金屬表面熱處理技術領域。

背景技術：

風電齒輪滲碳后的工序是淬火和回火，淬火階段要求工件在特定的碳勢氣氛下加熱保溫。部分爐子由于某些原因會出現(xiàn)溫度到達工藝的設定值，而碳勢沒有到達工藝設定值，兩者前后相差幾個小時，那么實際淬火保溫時間會比工藝設定值多出幾個小時。對于表面脫碳要求更嚴的工件，為了保證其表面不脫碳，在碳勢到后必須在原有淬火保溫時間的基礎上再增加幾個小時。這都使得實際淬火保溫時間大大加長，不但提高成本，也降低了生產(chǎn)的效率，而且對工件的淬火后質(zhì)量也不利；尤其是淬火裝爐量較少時這種情況更嚴重，此外對于某些易變形的工件使用正常的淬火工藝也很難保證其變形在合格范圍內(nèi)。

由于18crnimo7-6材料中含有cr、mo都是易形成碳化物的合金元素，在碳含量較高的情況下，可能沿晶界形成條狀或網(wǎng)狀碳化物，所以越來越多的重載齒輪采用18crnimo7-6材料。

目前，工業(yè)生產(chǎn)中18crnimo7-6材料的重載齒輪滲碳后淬火工藝為：在工件壁厚為250mm左右時淬火，具體步驟為：650℃均溫2小時，然后升溫至825℃，在0.7c％碳勢下保溫5小時，如圖1所示。由于爐子等原因溫度到825℃時爐子內(nèi)的碳勢還未到0.7c％。裝爐較小時，在825℃這個溫度下保溫等碳勢到0.7％往往需要數(shù)個小時，這樣工件實際在825℃保溫時間要比工藝設定值多出幾個小時，特別是對于表面脫碳要求嚴的工件還要在原工藝基礎上增加工藝保溫時間以達到補碳的效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術中之不足，提供一種簡單、高效的18crnimo7-6重載齒輪滲碳后淬火的熱處理工藝，有效解決了淬火時升碳勢時間較長和淬火保溫時間較長的問題，對工件變形也有了較好的控制。由于淬火保溫時間減少，工件組織在奧氏體化過程中部分碳化物沒有充分溶解，奧氏體中的合金元素較少，故可以降低殘余奧氏體的量；保溫時間短，奧氏體的晶粒也會相對要細，那么轉(zhuǎn)變的馬氏體也會比較細小，另外碳化物也可以阻礙馬氏體針的長大使馬氏體細小，綜上，該工藝對減小馬氏體針的長度也有積極作用。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種18crnimo7-6重載齒輪滲碳后淬火的熱處理工藝，包括如下步驟：

s1、均溫步驟——將滲碳后的齒輪保持650℃均溫，保溫2小時；

s2、第一階段保溫步驟——將均溫后的齒輪升溫至850℃，控制碳勢cp達到0.7c％，保溫10分鐘；

s3、第二階段保溫步驟——將第一階段保溫后的齒輪降溫至825℃，保持碳勢cp為0.7c％，保溫2小時；

s4、第三階段保溫步驟——將第二階段保溫后的齒輪降溫至805℃，保持碳勢cp為0.7c％，保溫1.5小時。

將原有的工藝進行優(yōu)化，原有的工藝一般只用兩個階段：均溫和保溫?，F(xiàn)將原工藝改為下面階段：均溫、第一段保溫、第二段保溫和第三段保溫。第一段保溫溫度要高出原有的保溫溫度，第二段保溫溫度和原有的保溫溫度一樣，第三段保溫溫度要低于原有的保溫溫度。第一段保溫的時間極短，第二段和第三段保溫時間略長。這樣在爐子升溫到第一段溫度時碳勢和溫度幾乎同時到達工藝的設定值，雖然第一段溫度比正常的淬火溫度要高且加熱相對需要一定的時間，但是這個加熱需要的時間要比單純在原有溫度等碳勢到的時間要短，尤其是在淬火裝爐量較少時兩者可相差數(shù)個小時。

在沒有或低碳勢的情況下保溫時間越長工件表面脫碳嚴重，因新工藝在沒碳勢情況下保溫時間較短不需要為補碳額外增加淬火時間，達到減少淬火時間的目的。由于第一段保溫時間極短，爐體的溫度已經(jīng)到達工藝值而工件還沒達到。這樣工件的晶粒絕對不會粗化，而且爐體也可以為工件在第二段的保溫提供能量，第二段保溫溫度按照材料原有的淬火溫度設置，目的是均溫使工件內(nèi)部也能完全奧氏體化。第三段的保溫溫度的降低目的是為降低工件表面的溫度，減少淬火變形，而工件芯部溫度較高組織仍是完全奧氏體狀態(tài)，這樣可以減少了淬火的時間、節(jié)約成本、提高效率和控制了變形。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明不用附加任何輔助設備，，僅通過改變淬火階段的工藝參數(shù)，便可以節(jié)約成本，提高效率，操作簡單容易。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是現(xiàn)有工藝曲線。

圖2是本發(fā)明的工藝曲線。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步的說明。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)明有關的構(gòu)成。

如圖2所示的一種18crnimo7-6重載齒輪滲碳后淬火的熱處理工藝曲線：將滲碳后的齒輪保持650℃均溫，保溫2小時→第一階段保溫：將均溫后的齒輪升溫至850℃，控制碳勢cp達到0.7c％，保溫10分鐘→第二階段保溫：將第一階段保溫后的齒輪降溫至825℃，保持碳勢cp為0.7c％，保溫2小時→第三階段保溫：將第二階段保溫后的齒輪降溫至805℃，保持碳勢cp為0.7c％，保溫1.5小時。

這樣在爐子溫度到達850℃時碳勢一般也到0.7％(原因是溫度高丙烷的分解速率可以加快)。而正常爐子從825℃升溫到850℃才要半個小時左右，在825℃保溫階段由于爐體原來溫度較高可以為該段繼續(xù)提供能量，同理第二階段保溫又為第三階段保溫提供了能量，在805℃保溫1.5h后淬火，工件的表面溫度低而芯部溫度較高，減少了變形，芯部溫度高仍為奧氏體，淬火時都可以轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體?，F(xiàn)有工藝設定在奧氏體化溫度保溫時間為5小時，考慮升碳勢因素總時間為8小時左右，本實施例工藝設定在奧氏體化溫度保溫為3個小時40分鐘，考慮升溫降溫因素總時間為5個小時左右，本實施例工藝比現(xiàn)有工藝減少3小時左右。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明是一種18CrNiMo7?6重載齒輪滲碳后淬火的熱處理工藝，屬于金屬表面熱處理技術領域。該工藝將滲碳后的齒輪保持650℃均溫，保溫2小時→第一階段保溫：將均溫后的齒輪升溫至850℃，控制碳勢CP達到0.7C％，保溫10分鐘→第二階段保溫：將第一階段保溫后的齒輪降溫至825℃，保持碳勢CP為0.7C％，保溫2小時→第三階段保溫：將第二階段保溫后的齒輪降溫至805℃，保持碳勢CP為0.7C％，保溫1.5小時。通過合理的調(diào)整淬火工藝的保溫溫度來達到減少淬火的時間，降低淬火成本的目的，該工藝只需要改變現(xiàn)有淬火工藝的溫度和保溫時間，且普通的井式淬火爐就可以滿足要求，操作簡單同時可以提高生產(chǎn)效率和改善產(chǎn)品質(zhì)量。

技術研發(fā)人員：高昂;王昱程;丁盛;石龍碗
受保護的技術使用者：常州天山重工機械有限公司
技術研發(fā)日：2016.12.14
技術公布日：2017.07.07