CN102071301B - 浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法，该方法按下述步骤进行，首先对工件表面进行抛丸强化处理，选用的抛丸粒径0.47mm～0.53mm，抛丸器频率45HZ～50HZ，抛丸时间30分钟～40分钟。然后再将工件作回火处理，回火温度比常规工艺高20℃～40℃，回火时间120分钟～150分钟。本发明不改变渗碳层深度，通过表面抛丸强化处理，以及提高回火温度降低渗碳层硬度的浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法，该发明工艺过程简单，实施容易，作有效硬化层降硬成本低廉，由于工件有效硬化层降硬量可控，质量稳定，可避免批量报废。本发明特别适合作浅渗碳层齿轮有效硬化层超深的降硬处理。

Description

浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法
技术领域
本发明涉及一种金属零件表面硬化处理技术，具体地讲，本发明涉及一种浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法。
背景技术
渗碳处理是实现齿轮表面硬化的常用工艺之一，齿轮表面渗碳后再经淬火、回火处理得到有效硬化层。实际操作中影响有效硬化层的工艺因素较多，其中数温度、时间和碳势因素影响最大，稍掌握不好，便可能造成齿轮表面实际有效硬化层深度达不到或超出设计深度，形成质量事故。生产中对于浅渗碳齿轮有效硬化层较难控制，易出现偏差，一旦齿轮有效硬化层超深则造成齿部脆化，易产生断齿质量事故。行业中对浅渗碳层齿轮有效硬化层超深的处理方法主要有两种：一是作产品报废，该方法尽管简便，但造成经济损失。另一种方法是将齿轮加热到渗碳温度，采用低于表面碳浓度作低碳势扩散，然后在低碳势气氛中作加热淬火和回火处理，以获得有效硬化层深度减量。此方法实际操作难度很大，很难控制量的变化，难以达到理想效果，故实际应用较少。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种不改变渗碳层深度，通过表面抛丸强化处理，以及提高回火温度降低渗碳层硬度的浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法，该方法操作简便、控制容易、省时、节能。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法，其改进之处在于：按下述步骤进行，首先对工件表面进行抛丸强化处理，选用的抛丸粒径0.47mm～0.53mm，丸粒硬度45～50HRC，抛丸时间30分钟～40分钟。然后再将工件送进回火炉内作回火处理，回火温度比常规工艺160℃回火温度高20℃～40℃，回火时间120分钟～150分钟。
上述方法的工艺路线是：先通过抛丸处理提高工件表面硬度，然后采用提高回火温度来降低渗碳有效硬化层的硬度，从而达到降低有效硬化层深度的目的，满足工件技术条件规定的有效硬化层尺寸要求。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、工艺过程简单，实施容易，作有效硬化层降硬成本低廉；
2、工件有效硬化层降硬量可控，质量稳定，避免批量报废，经济效益好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法，具体操作步骤如下：首先对工件表面进行抛丸强化处理，选用的抛丸粒径0.47mm～0.53mm，丸粒硬度45～50HRC，抛丸器频率45HZ～50HZ，抛丸时间30分钟～40分钟。然后再将工件送进回火炉内作回火处理，回火温度比常规工艺高20℃～40℃，回火时间120分钟～150分钟。
实施例1
大众汽车变速齿轮技术条件规定，作浅渗碳层的工件经淬火及回火后有效硬化层为0.6mm～0.8mm（600HV1），经实测工件有效硬化层在0.82mm～0.94mm（600HV1），产品质量达不到质量要求，需作有效硬化层超深降硬处理。具体步骤如下：首先对工件表面进行抛丸强化处理，高速射出的钢丸撞击工件表面，实现提高工件表面硬度及强度的目的，以此抵消后续高温回火产生的硬度下降值。本实施例为25CrMoS4材质的精锻齿轮，表面光滑平整，其渗碳后表面硬度734HV10，选用粒径较细的抛丸作表面强化处理，选用的抛丸粒径0.5mm±0.03mm，丸粒硬度45～50HRC，抛丸器频率45HZ，抛丸30分钟。通过上述抛丸强化处理后工件表面硬度提高至780HV10。然后再将工件送进回火炉内作回火处理，因有效硬化层超深有限，只要适当提高回火温度来降低硬度，就可以达到减小有效硬化层的目的。本实施例中有效硬化层最大超深仅0.14mm，只要比常规160℃回火温度提高40℃，即回火温度200℃，回火120分钟。通过上述高温回火处理，整体降低工件有效硬化层的硬度，其结果减小有效硬化层深度。当然，工件表面硬度也同样降低，此降低值抵消了在先抛丸强化处理获得的表面硬度值，使工件保持渗碳处理后规定的表面硬度值。
本发明工艺过程简单，实施容易，作有效硬化层降硬成本低廉。由于工件有效硬化层降硬量可控，质量稳定，避免发生批量报废，所以说经济效益好。
实施例2
本实施例规定工件有效硬化层为0.33mm～0.5mm（550HV1），实测工件的有效硬化层普遍在0.6mm以上，比技术条件超深0.1mm，采用同实施例1相同的方法作有效硬化层超深降硬处理，具体工艺步骤及参数如下：选用的抛丸粒径0.5mm，抛丸器频率50HZ，抛丸35分钟。然后作较高温度回火处理，常规回火温度为190℃，提高回火温度至220℃，回火120分钟。经上述有效硬化层超深降硬处理，实测工件的表面硬度仍保持在710HV10左右，有效硬化层减小后至0.45mm，此尺寸符合工件技术要求。

Claims (1)

1.一种浅渗碳层齿轮有效硬化层超深降硬方法，其特征在于：按下述步骤进行，首先对工件表面进行抛丸强化处理，选用的抛丸粒径0.47mm～0.53mm，丸粒硬度45～50HRC，抛丸器频率45HZ～50HZ，抛丸时间30分钟～40分钟；然后再将工件送进回火炉内作回火处理，回火温度比常规工艺160℃回火温度高20℃～40℃，回火时间120分钟～150分钟。
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