CN106048510A - 一种耐磨齿轮复合热处理工艺 - Google Patents

一种耐磨齿轮复合热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨齿轮复合热处理工艺，包括以下步骤：A、清洗干燥；B、渗碳；C、保护气体风冷；D、清洗干燥；E、升温排气；F、强渗；G、扩散；H、出炉空冷；I、防锈，本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高合金铸件的硬度、强度和耐磨性，降低了生产成本、节省能源，减少了环境污染，回火温度高，使其齿轮耐高温、不易变形，耐摩擦，延长使用寿命。

Description

一种耐磨齿轮复合热处理工艺
技术领域
本发明涉及合金铸件热处理技术领域，具体为一种耐磨齿轮复合热处理工艺。
背景技术
合金钢铸件因具有高强度、高耐磨性等优点，逐步替代普通碳钢件，广泛应用于铸造领域，在实际应用中，需要合理选择低合金钢的强度、硬度和韧性，现有的热处理工艺复杂、节能效果不明显，虽然能在一定程度高提高其强度和硬度，但是针对一定高要求、高标准的工件还有待改进工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐磨齿轮复合热处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至850℃-915℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至905℃-925℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.1-1.3；之后进行扩散，扩散温度为905℃-925℃，碳势降为0.75-0.95；之后将温度降低至810℃-830℃，保温时间为10min-30min，碳势保持在0.75-0.95；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为180-220L/h，炉子温度升至565℃-575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40-60d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为40-45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为180min-240min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为350-370L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40-45mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高合金铸件的硬度、强度和耐磨性，延长了合金铸件的使用寿命；同时淬火步骤采用分级淬火油冷却方式，降低了生产成本、节省能源，减少了环境污染，回火温度高，使其齿轮耐高温、不易变形，耐摩擦，延长使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明提供一种技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至880℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至925℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.2；之后进行扩散，扩散温度为925℃，碳势降为0.85；之后将温度降低至820℃，保温时间为20min，碳势保持在0.85；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为180L/h，炉子温度升至565℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为200min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为350L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在45mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实施例二：
本发明提供一种技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至915℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至925℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.3；之后进行扩散，扩散温度为925℃，碳势降为0.85；之后将温度降低至830℃，保温时间为25min，碳势保持在0.85；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为220L/h，炉子温度升至575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为50d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为210min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为365L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在45mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实施例三：
本发明提供一种技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至850℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至915℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.3；之后进行扩散，扩散温度为915℃，碳势降为0.90；之后将温度降低至820℃，保温时间为25min，碳势保持在0.90；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为200L/h，炉子温度升至570℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为40mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为180min-240min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为355L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实施例四：
本发明提供一种技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至880℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至910℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.2；之后进行扩散，扩散温度为910℃，碳势降为0.75；之后将温度降低至825℃，保温时间为10min-30min，碳势保持在0.75；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为200L/h，炉子温度升至568℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为45d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为43mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为210min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为360L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在43mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实施例五：
本发明提供一种技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至900℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至925℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.3；之后进行扩散，扩散温度为925℃，碳势降为0.80；之后将温度降低至820℃，保温时间为25min，碳势保持在0.80；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为210L/h，炉子温度升至570℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为55d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为40mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为220min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为365L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。。
实施例六：
本发明提供一种技术方案：一种耐磨齿轮复合热处理工艺,包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至875℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至915℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.2；之后进行扩散，扩散温度为915℃，碳势降为0.85；之后将温度降低至815℃，保温时间为30min，碳势保持在0.85；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为220L/h，炉子温度升至575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为60d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为230min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为360L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在45mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
实验例：
将合金铸件采用普通热处理工艺和本发明各实施例的热处理工艺进行处理，得到的实 验数据如下表：
表面硬度(HV)
普通工艺 460
实施例一 676
实施例二 684
实施例三 692
实施例四 690
实施例五 712
由以上表格数据可知，采用实施例三的工艺得到的合金铸件具有最佳效果。
本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高合金铸件的硬度、强度和耐磨性，延长了齿轮的使用寿命；同时淬火步骤采用分级淬火油冷却方式，降低了生产成本、节省能源，减少了环境污染。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种耐磨齿轮复合热处理工艺,其特征在于：包括以下步骤：
A、清洗干燥：将工件送入清洗机进行干燥，干燥时间为45min，之后将干燥后的工件送入加热室；
B、渗碳：将加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.15L/h，加热室温度升至850℃-915℃时，通入丙烷量为0.25L/h，标准空气为20L/h，之后保持恒温，保温时间为10min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至905℃-925℃，通入的丙烷量为0.15L/h，标准空气为20L/h，碳势为1.1-1.3；之后进行扩散，扩散温度为905℃-925℃，碳势降为0.75-0.95；之后将温度降低至810℃-830℃，保温时间为10min-30min，碳势保持在0.75-0.95；
C、保护气体风冷：程序运行结束，PPC将工件送到淬火室升降机执行气淬火，同时通入保护气体搅拌70min，再将PPC工件送入准备台风冷至室温；
D、工件清洗进炉：用汽油清洗工件表面的铁屑和油污，清洗后装炉；
E、炉子升温排气：工件进炉后，将炉子用螺丝密封紧固，对炉子进行升温，升温的同时通入氨气，通入氨气的流量为180-220L/h，炉子温度升至565℃-575℃后停止升温；之后把炉子上的旋盖开到直通，点火燃烧；
F、强渗：燃烧的过程中滴入乙醇，滴速为40-60d/m；之后增大氨气通入量，并且调节旋塞定炉压为40-45mm高水柱，之后检查有无漏气，若无漏气，则进行恒温，恒温时间为180min-240min；
G、扩散：若无漏气，将步骤C中的氨气通入量降为350-370L/h，将乙醇的滴速降为30d/m，且炉压保持在40-45mm高水柱，扩散时间为30min；
H、出炉空冷：出炉前，炉盖升起后须点火燃烧一下，把炉内废气通过燃烧排放出去，再启盖出炉空冷，完成软氮化；
I、防锈：将步骤E后的工件浸入防锈水3min后取出，完成热处理工艺。
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