CN1584068A - 重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺 - Google Patents

重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺，包括以下步骤：a、对螺纹端部过渡圆弧处感应加热；b、对螺纹部位扫描感应加热；c、停止加热，工件空运行返回至螺纹端部过渡圆弧区感应加热的初始位置，完成一个加热循环d、按照上述步骤对工件进行N次脉动循环加热后停止；e、将工件在空气中冷却。本发明在该工件渗碳淬火后局部退火软化处理时采用多次脉动循环感应加热的方法，迅速提升了工件软化部位温度，达到透热且温度均匀的目的，降低了对工件热影响区的热影响，空冷后软化部位达到强度、韧性的优化配合。本发明效率高、可控性强、操作简便、产品质量稳定可靠。

Description

重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺
(一)技术领域
本发明涉及重型汽车后桥主动伞齿轮局部软化的工艺方法，属于金属材料热处理技术领域。
(二)背景技术
重型汽车后桥上的主动伞齿轮为带轴伞齿轮，轴部带有连接螺纹，轴肩处带有过渡圆弧，该螺纹连接部位在汽车寿命期间承受较大的扭转和冲击疲劳，为提高整个工件的抗弯曲性能、扭转强度和冲击韧性，防止螺纹及过渡圆弧处在车辆运行时脆性断裂，要求该部位要有合理的强度与韧性匹配，在主动伞齿轮整体热处理后就要对螺纹及过渡圆弧处局部软化。目前，国内通常采用工件整体渗碳淬火前在局部软化部位涂抹防渗剂，渗碳淬火后软化部位采取铅浴炉低温退火、盐浴炉低温退火或高中频感应加热退火，或这几种方法的组合。这些方法效率低下、工作环境差或有毒、工件热影响区的表面硬度难以控制、产品质量不稳定，易出现断裂失效现象。
(三)发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种效率高、可控性强、操作简便、产品质量稳定可靠的重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺。
本发明采用的解决方案包括以下步骤：
a、对螺纹端部过渡圆弧区感应加热；
b、对螺纹部位扫描感应加热；
c、停止加热，工件空运行返回至螺纹端部过渡圆弧区感应加热的初始位置，完成一个加热循环；
d、按照上述步骤对工件进行N次脉动循环加热后停止；
e、将工件在空气中冷却。
N次脉动循环加热中N为19-21。
本发明在该工件渗碳淬火后局部退火软化处理时采用脉动循环感应加热这种方法，关键在于经过多次连续脉动循环加热和热量传导迅速提升了工件软化部位温度，达到使其透热且温度均匀的目的，同时降低了对工件热影响区的热影响，空冷后得到软化部位和工件热影响区的表面硬度均符合产品技术要求，软化部位达到强度、韧性的优化配合。本发明效率高、可控性强、操作简便、产品质量稳定可靠。
(四)附图说明
图1为本发明背景技术中重型汽车主动伞齿轮的结构示意图。
图2为本发明中感应加热时感应器与工件的相对位置示意图。
其中：1、边接螺纹，2、过渡圆弧，3、过渡圆弧区，4、工件热影响区，5、工件热影响区，6、主动伞齿轮，7、感应器
(五)具体实施方式
实施例：图1给出了重型汽车主动伞齿轮的结构示意图。该伞齿轮7为带轴伞齿轮，轴部带有连接螺纹1，轴肩处带有过渡圆弧2，其材料为20CrNi3，经渗碳淬火后的表面硬度是HRC57-63。软化后的各区域表面硬度要求是：过渡圆弧区3处HRC30-45、工件热影响区4处HRC38-48、工件热影响区5处为不小于HRC52，各处长度分别是48mm、18mm和66mm以外。使用设备为一台CYP100/35超音频电源配一台具有PLC控制动能的GCT10120A立式淬火机床。该淬火机床具备感应加热参数设定和控制的功能。工装采用的是一种单匝感应器。根据图2所示的感应加热时感应器7与主动伞齿轮6的相对位置(在过渡圆弧2处)，调整好淬火机床，将主动伞齿轮7装夹在淬火机床上。在淬火机床PLC上设定好循环次数N(为19-21次)、过渡圆弧2处一次(固定位置)加热时间t(为5.5-6s)、工件扫描加热速度V1(为3-4mm/s)和返回速度V2(为2-3mm/s)。当按下程序循环按钮，加工开始，设备会按照设定程序，自动按以下步骤进行：a、对螺纹端部过渡圆弧区3感应加热(同时工件热影响区4和5依靠热传导加热)；b、对螺纹部位扫描感应加热；c、停止加热，工件空运行返回至螺纹端部过渡圆弧区感应加热的初始位置，完成一个加热循环；d、按照上述步骤对工件进行19-21次脉动循环加热后停止；e取下工件空冷，即可。

Claims (2)

1.一种重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a、对螺纹端部过渡圆弧区感应加热；
b、对螺纹部位扫描感应加热；
c、停止加热，工件空运行返回至螺纹端部过渡圆弧区感应加热的初始位置，完成一个加热循环；
d、按照上述步骤对工件进行N次脉动循环加热后停止；
e、将工件在空气中冷却。
2.根据权利要求1所述的重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺，其特征在于：所述N次脉动循环加热中N为19-21。
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