CN104032116A - 一种钢制锥齿轮的热处理工艺 - Google Patents

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叶飞
叶强
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Abstract

本发明涉及一种钢制锥齿轮的热处理工艺，包括以下几个步骤：步骤一、下料：采用12Cr2Ni4A钢；步骤二、锻坯预备热处理；步骤三、机械切削加工；步骤四、渗碳后空冷；步骤五、高温回火；步骤六、分级淬火；步骤七、清洗；步骤八、冷处理；步骤九、低温回火；步骤十、喷砂清理。本发明热处理工艺，克服了现有热处理工艺后不稳定组织残留奥氏体较多的情况；使用该工艺制造的锥齿轮的渗碳层深度为0.85~1.05mm，碳化物≤5级，马氏体≤4级，残留奥氏体≤3级，硬度≥61HRC。

Description

一种钢制锥齿轮的热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种钢制齿轮的热处理工艺。
背景技术
钢制齿轮以往多采用普通气体渗碳后二次淬火工艺。渗碳后表面碳浓度为1.0%~1.3%，在后续磨削时经常出现网状或平行的条状裂纹，且表面有时出现麻点等缺陷，这种缺陷产生的原因是碳含量较高的渗碳层淬火后，存在较多的残留奥氏体，这种不稳定的组织，在高速磨削冲击和压力作用下转变为应力较大的新生马氏体，在表面强大拉应力的作用下而产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种钢制锥齿轮的热处理工艺。克服了现有热处理工艺后不稳定组织残留奥氏体较多的情况；使用该工艺制造的锥齿轮的渗碳层深度为0.85~1.05mm，碳化物≤5级，马氏体≤4级，残留奥氏体≤3级，硬度≥61HRC。
本发明采用如下方案 ：一种钢制锥齿轮的热处理工艺，包括以下几个步骤：
步骤一、下料：采用12Cr2Ni4A钢；
步骤二、锻坯预备热处理；
步骤三、机械切削加工；
步骤四、渗碳后空冷；
步骤五、高温回火；
步骤六、分级淬火；
步骤七、清洗；
步骤八、冷处理；
步骤九、低温回火；
步骤十、喷砂清理。
所述锻坯预备热处理：880~900℃，保温70~90min后空冷；在640~680℃保温2h后空冷。
所述渗碳：齿轮在室温下以心棒定位（每个齿轮下面装适当厚度的垫块），整挂一起吊装到RQ3-75-9气体渗碳炉中，经860~880℃加热透烧60min后，升温到900~910℃保温90min，再升温到920℃保温2~4h后空冷。
所述高温回火：在RJJ-36-6回火炉中加热到640~680℃，并保温2h后空冷。
所述分级淬火：将齿轮装入浅盘中，并用木炭或新铸铁屑保护，在RX3-45-9中温箱式电阻炉中800~820℃加热并保温40~60min；出炉后去除保护屑，将齿部向上平放在铁丝网的吊框内，迅速吊入160~220℃的熔融硝盐浴内冷却7~12min，空冷到室温。
所述冷处理：齿轮清洗后装入干冰+酒精为制冷剂的冷处理箱中，保持1~1.5h后回升至室温。
所述回火：在电阻炉中180℃加热，保温2h后空冷。
本发明的有益效果 ：
使用该工艺制造的锥齿轮的渗碳层深度为0.85~1.05mm，碳化物≤5级，马氏体≤4级，残留奥氏体≤3级，硬度≥61HRC。
12Cr2Ni4A钢属于淬透性极好的高级优质合金渗碳钢，渗碳后空冷即可硬化，而且热处理变形敏感性和过热敏感性都很小；具有耐磨性好、疲劳强度高等优点；渗碳后组织中存在较多的不稳定的残留奥氏体通过冷处理使其转变为马氏体，从而进一步提高齿轮的硬度和耐磨性，同时有利于稳定齿轮的精度。
具体实施方式
一种钢制锥齿轮的热处理工艺，包括以下几个步骤：
步骤一、下料：采用12Cr2Ni4A钢；
步骤二、锻坯预备热处理；
步骤三、机械切削加工；
步骤四、渗碳后空冷；
步骤五、高温回火；
步骤六、分级淬火；
步骤七、清洗；
步骤八、冷处理；
步骤九、低温回火；
步骤十、喷砂清理。
所述锻坯预备热处理：880~900℃，保温70~90min后空冷；在640~680℃保温2h后空冷。
所述渗碳：齿轮在室温下以心棒定位（每个齿轮下面装适当厚度的垫块），整挂一起吊装到RQ3-75-9气体渗碳炉中，经860~880℃加热透烧60min后，升温到900~910℃保温90min，再升温到920℃保温2~4h后空冷。
所述高温回火：在RJJ-36-6回火炉中加热到640~680℃，并保温2h后空冷。
所述分级淬火：将齿轮装入浅盘中，并用木炭或新铸铁屑保护，在RX3-45-9中温箱式电阻炉中800~820℃加热并保温40~60min；出炉后去除保护屑，将齿部向上平放在铁丝网的吊框内，迅速吊入160~220℃的熔融硝盐浴内冷却7~12min，空冷到室温。
所述冷处理：齿轮清洗后装入干冰+酒精为制冷剂的冷处理箱中，保持1~1.5h后回升至室温。
所述回火：在电阻炉中180℃加热，保温2h后空冷。
本发明钢制锥齿轮的热处理工艺，克服了现有热处理工艺后不稳定组织残留奥氏体较多的情况；使用该工艺制造的锥齿轮的渗碳层深度为0.85~1.05mm，碳化物≤5级，马氏体≤4级，残留奥氏体≤3级，硬度≥61HRC。
12Cr2Ni4A钢属于淬透性极好的高级优质合金渗碳钢，渗碳后空冷即可硬化，而且热处理变形敏感性和过热敏感性都很小；具有耐磨性好、疲劳强度高等优点；渗碳后组织中存在较多的不稳定的残留奥氏体通过冷处理使其转变为马氏体，从而进一步提高齿轮的硬度和耐磨性，同时有利于稳定齿轮的精度。

Claims (7)

1.一种钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤一、下料：采用12Cr2Ni4A钢；
步骤二、锻坯预备热处理；
步骤三、机械切削加工；
步骤四、渗碳后空冷；
步骤五、高温回火；
步骤六、分级淬火；
步骤七、清洗；
步骤八、冷处理；
步骤九、低温回火；
步骤十、喷砂清理。
2.根据权利要求1所述的钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，所述锻坯预备热处理：880~900℃，保温70~90min后空冷；在640~680℃保温2h后空冷。
3.根据权利要求1所述的钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，所述渗碳：齿轮在室温下以心棒定位（每个齿轮下面装适当厚度的垫块），整挂一起吊装到RQ3-75-9气体渗碳炉中，经860~880℃加热透烧60min后，升温到900~910℃保温90min，再升温到920℃保温2~4h后空冷。
4.根据权利要求1所述的钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，所述高温回火：在RJJ-36-6回火炉中加热到640~680℃，并保温2h后空冷。
5.根据权利要求1所述的钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，所述分级淬火：将齿轮装入浅盘中，并用木炭或新铸铁屑保护，在RX3-45-9中温箱式电阻炉中800~820℃加热并保温40~60min；出炉后去除保护屑，将齿部向上平放在铁丝网的吊框内，迅速吊入160~220℃的熔融硝盐浴内冷却7~12min，空冷到室温。
6.根据权利要求1所述的钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，所述冷处理：齿轮清洗后装入干冰+酒精为制冷剂的冷处理箱中，保持1~1.5h后回升至室温。
7.根据权利要求1所述的钢制锥齿轮的热处理工艺，其特征在于，所述回火：在电阻炉中180℃加热，保温2h后空冷。
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