CN106755773B - 一种css-42l齿轮钢渗碳后渗碳区域的软化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种齿轮钢渗碳后的渗碳区域的软化方法，通过高温奥氏体化、油淬及消除应力处理后，使渗层组织的Ms点大幅下降，材料的硬度或降至HRC28～35之间，可以进行插齿、滚齿或精车加工。本发明对材料进行软化后，可替代磨削工艺，有效的避免磨削烧伤的产生，提高生产效率。

Description

一种CSS-42L齿轮钢渗碳后渗碳区域的软化方法
技术领域
本发明涉及一种软化方法，尤其是一种CSS-42L齿轮钢渗碳后的渗碳区域的软化方法。
背景技术
航空重载传统齿轮及齿轮轴等部件，通常选用CSS-42L渗碳齿轮钢为原材料。经过渗碳、亚温退火、淬火、时效回火后，在427℃连续工作500h后，渗层组织仍然具有优异的高温红硬性，维持在HRC60以上，抗干摩擦磨损能力异常优异。
对于渗碳、亚温退火、淬火、时效回火后的零件，通常采用磨齿加工，由于CSS-42L渗层组织的硬度高达HRC60以上，磨削时会有磨削烧伤情况的产生，而且磨削加工相对于插齿和滚齿而言，生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种CSS-42L齿轮钢渗碳后的渗碳区域的软化方法，有效降低CSS-42L齿轮钢渗碳区域的硬度，使其硬度值从HRC60以上降至HRC28～35后，实现对CSS-42L齿轮钢渗碳区域的非磨削加工，以消除烧伤情况，并提高生产效率。
本发明的具体技术方案是，所述的CSS-42L齿轮钢渗碳后的渗碳区域的软化方法包括以下步骤：
1、CSS-42L制造的零件，经渗碳处理后，直接置于真空油淬炉内进行高温奥氏体化，奥氏体化温度1050～1200℃，保温0.5～6h后，进行真空油淬，淬火油浴温度为40～75℃；
2、油淬后进行100～300℃消除应力处理，消除应力时间为1～10h；
3、消除应力后，对渗碳区域进行加工；
4、渗碳区域机械切削加工完成后，对零件整体进行冷处理，在-180～-70℃进行冷处理，处理时间为2～10h；
5、冷处理后，将零件转至真空炉进行时效处理，或在零件表面镀铜后使用可控气氛炉进行时效处理，时效处理温度为466～526℃，时效时间为1～8h。
由于CSS-42L材料自身合金含量超过30wt.％，经过上述步骤处理之后，使渗层组织的Ms点大幅下降，淬火后渗层组织完全转变为异常稳定的过冷奥氏体状态，由于没有发生马氏体相变，材料的硬度或降至HRC28～35之间，可以进行插齿、滚齿或精车加工，机械加工完成后，采取深冷处理，诱发渗层发生马氏体相变，最后时效回火，产生二次硬化效果，零件渗层组织的硬度得到恢复。本发明将渗碳区域的硬度调整至HRC28～35后，使用插齿或滚齿工艺，对齿轮渗碳表面进行机械加工，比如代替现有磨齿工艺，使用车削加工工艺，对轴承衬套渗碳表面、齿轮轴台肩渗碳表面进行车削加工，代替现有轴承衬套表面和齿轮轴台肩渗碳表面的磨削加工；本发明对材料进行软化后，可替代磨削工艺，有效的避免磨削烧伤的产生，提高生产效率。
具体实施方式
一种CSS-42L齿轮钢渗碳后的渗碳区域的软化方法包括以下步骤：
1、CSS-42L制造的零件，经渗碳处理后，直接置于真空油淬炉内进行高温奥氏体化，奥氏体化温度1050～1200℃，保温0.5～6h后，进行真空油淬，淬火油浴温度为40～75℃；
2、油淬后进行100～300℃消除应力处理，消除应力时间为1～10h；
3、消除应力后，对渗碳区域进行加工；
4、渗碳区域机械切削加工完成后，对零件整体进行冷处理，在-180～-70℃进行冷处理，处理时间为2～10h；
5、冷处理后，将零件转至真空炉进行时效处理，或在零件表面镀铜后使用可控气氛炉进行时效处理，时效处理温度为466～526℃，时效时间为1～8h。
实施例
某航空传动系统用直齿齿轮零件，材料为CSS-42L齿轮钢，要求零件齿面进行渗碳后进行齿形加工，由于渗碳后的表面硬度超过HRC60以上，需要先进软化处理后再进行加工，并保证加工质量和效率，其具体的实施步骤如下：
1、零件经渗碳处理后，直接置于真空油淬炉内进行高温奥氏体化，奥氏体化温度1100℃，保温3h后，进行真空油淬，淬火油浴温度为60℃；
2、油淬后进行200℃消除应力处理，消除应力时间为3h；
3、消除应力后，对直齿齿面进行滚齿加工至要求尺寸；
4、直齿齿面滚齿完成后，对零件整体进行冷处理，在-130℃进行冷处理，处理时间为7h；
5、冷处理后，将零件转至真空炉进行时效处理，时效处理温度为496℃，时效时间为4h。
零件经油淬和应力消除后，其渗碳层的硬度降低至HRC35以下，可直接进行滚齿加工，然后经冷处理及时效处理后，表面硬度恢复到HRC61.5，由于磨削工艺被取消，零件不产生磨削烧伤问题，不用磁粉探伤，加工效率得到提升。

Claims (1)

1.一种CSS-42L齿轮钢渗碳后的渗碳区域的软化方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
1)CSS-42L制造的零件，经渗碳处理后，直接置于真空油淬炉内进行高温奥氏体化，奥氏体化温度1050～1200℃，保温0.5～6h后，进行真空油淬，淬火油浴温度为40～75℃；
2)油淬后进行100～300℃消除应力处理，消除应力时间为1～10h；
3)消除应力后，对渗碳区域进行加工；
4)渗碳区域机械切削加工完成后，对零件整体进行冷处理，在-180～-70℃进行冷处理，处理时间为2～10h；
5)冷处理后，将零件转至真空炉进行时效处理，或在零件表面镀铜后使用可控气氛炉进行时效处理，时效处理温度为466～526℃，时效时间为1～8h。
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