CN106834892A - 一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法 - Google Patents

一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法，该方法通过炉料准备、熔化、球化、孕育、造型、浇注和清理步骤一次性得到螺旋锥齿轮铸件，降低了制造成本。通过螺旋锥齿轮退火和奥氏体化和等温淬火得到贝氏体加残余奥氏体的金相组织。在奥氏体化和等温淬火过程中，将待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件放入到专用架上，降低或消除了变形量。

Description

一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法
技术领域
本发明涉及一种奥贝球铁的处理方法，特别涉及一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法。
背景技术
现的奥贝球铁螺旋锥齿轮在生产和制造过程中，存在着热处理后变形量大的问题，不能满足机械领域的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法。
本发明之方法包括以下步骤：
(1)、炉料准备：按重量百分比计：Q10生铁25～35％、低碳钢40～50％和回炉铁20～30％进行炉料配比；
(2)、熔化：采用中频炉熔炼铁水，铁水中含有：Cu：0.4～0.8％重量百分比，Nb:0.1～0.3％重量百分比；熔炼铁水温度1490～1530℃出炉；
(3)、球化：球化处理采用喂丝球化法，温度在1460～1490℃；球化处理工艺如下：按每包出铁水量和芯线含镁量确定芯线长度，使残镁量控制在0.03～0.06％；
(4)、孕育：分三次孕育：第一次，出铁，按铁水重量的0.5％加入75SiFe孕育剂；第二次，球化包倒入浇注包时按铁水重量的0.3％加入SiBaCa孕育剂；第三次，浇注时随流按铁水重量的0.1％加入SiBaCa孕育剂；孕育剂的总孕育量为铁水重量的0.9％；
(5)、造型：用铁模覆砂线生产，覆膜砂厚度在4.5～5.5mm；根据螺旋锥齿轮铸件厚度设计铁模壁厚；第一次使用的铁模要加热到200～240℃覆膜；螺旋锥齿轮齿形直接铸出，节省铁水和加工工时，更有利于齿形各处金相组织的一致性。浇注后要及时开箱和覆膜；
(6)、浇注：采用机械浇包人工浇注，浇注温度1350～1450℃，浇注速度为4.5～6Kg/S，尤其被动齿轮铸齿，浇注速度慢易造成铸齿处冷隔；
(7)、落砂：螺旋锥齿轮铸件在砂箱中冷却25～35分钟后，进行开箱落砂，在生产线上进行；
(8)、清理：采用吊钩式抛丸清理机对螺旋锥齿轮铸件喷丸清理，使用钢丸直径1.5～2.0mm：
(9)、螺旋锥齿轮退火：采用台车式电阻炉，退火温度：890～920℃，保温时间：3～4小时，之后随炉冷至550～600℃出炉；
(10)、机械加工：螺旋锥齿轮粗加工采用通用车床，精加工用专用齿轮加工设备进行机械加工，检验加工后的尺寸；
(11)、奥氏体化和等温淬火：采用井式气氛控制电阻炉对螺旋锥齿轮铸件进行奥氏体化和等温淬火处理，奥氏体形成基理是将工件加热到Acl或Ac3以上，使常温下原有的组织转变为奥氏体，奥氏体化温度900～920℃，保温2～3小时，等温淬火温度840～860℃，等温保温后进行淬火、冷却，淬火介质为油，等温保温温度300～320℃，保温1.5小时，所得金相组织为贝氏体加残余奥氏体；奥氏体化和等温淬火过程中，将待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件放入到专用架上；所述的专用架是由托盘和限制立杆组成，限制立杆固定在托盘的中心，托盘上表面均匀分布有数个凸块。待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件以中心轴孔穿过限制立杆叠放在托盘上，待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件的齿面朝下。由于最下面的待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件由数个凸块支撑起来，与托盘之间具有间隙，待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件的齿面能均匀受热和冷却，所以，降低或消除了变形量；
(12)、衍磨：采用齿轮衍磨机床对螺旋锥齿轮进行衍磨；
(13)、终检入库：表面质量及全尺寸检验，合格的螺旋锥齿入库。
本发明的有益效果：
1、通过一次性铸造得到螺旋锥齿轮铸件，降低了制造成本。
2、通过螺旋锥齿轮退火和奥氏体化和等温淬火得到需要的金相组织，满足了对金相组织的要求。
3、在奥氏体化和等温淬火过程中，将待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件放入到专用架上，降低或消除了变形量。
附图说明
图1是本发明使用的专用架立体示意图。
具体实施方式
本发明之方法包括以下步骤：
(1)、炉料准备：按重量百分比计：Q10生铁25～35％、低碳钢40～50％和回炉铁20～30％进行炉料配比；
(2)、熔化：采用中频炉熔炼铁水，铁水中含有：Cu：0.4～0.8％重量百分比，Nb:0.1～0.3％重量百分比；熔炼铁水温度1490～1530℃出炉；
(3)、球化：球化处理采用喂丝球化法，温度在1460～1490℃；球化处理工艺如下：按每包出铁水量和芯线含镁量确定芯线长度，使残镁量控制在0.03～0.06％；
(4)、孕育：分三次孕育：第一次，出铁，按铁水重量的0.5％加入75SiFe孕育剂；第二次，球化包倒入浇注包时按铁水重量的0.3％加入SiBaCa孕育剂；第三次，浇注时随流按铁水重量的0.1％加入SiBaCa孕育剂；孕育剂的总孕育量为铁水重量的0.9％；
(5)、造型：用铁模覆砂线生产，覆膜砂厚度在4.5～5.5mm；根据螺旋锥齿轮铸件厚度设计铁模壁厚；第一次使用的铁模要加热到200～240℃覆膜；螺旋锥齿轮齿形直接铸出，节省铁水和加工工时，更有利于齿形各处金相组织的一致性。浇注后要及时开箱和覆膜；
(6)、浇注：采用机械浇包人工浇注，浇注温度1350～1450℃，浇注速度为4.5～6Kg/S，尤其被动齿轮铸齿，浇注速度慢易造成铸齿处冷隔；
(7)、落砂：螺旋锥齿轮铸件在砂箱中冷却25～35分钟后，进行开箱落砂，在生产线上进行；
(8)、清理：采用吊钩式抛丸清理机对螺旋锥齿轮铸件喷丸清理，使用钢丸直径1.5～2.0mm：
(9)、螺旋锥齿轮退火：采用台车式电阻炉，退火温度：890～920℃，保温时间：3～4小时，之后随炉冷至550～600℃出炉；
(10)、机械加工：螺旋锥齿轮粗加工采用通用车床，精加工用专用齿轮加工设备进行机械加工，检验加工后的尺寸；
(11)、奥氏体化和等温淬火：采用井式气氛控制电阻炉对螺旋锥齿轮铸件进行奥氏体化和等温淬火处理，奥氏体形成基理是将工件加热到Acl或Ac3以上，使常温下原有的组织转变为奥氏体，奥氏体化温度900～920℃，保温2～3小时，等温淬火温度840～860℃，等温保温后进行淬火、冷却，淬火介质为油，等温保温温度300～320℃，保温1.5小时，所得金相组织为贝氏体加残余奥氏体；奥氏体化和等温淬火过程中，将待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件放入到专用架B上；如图1所示，所述的专用架B是由托盘1和限制立杆2组成，限制立杆2固定在托盘1的中心，托盘1上表面均匀分布有数个凸块3。待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件以中心轴孔穿过限制立杆2叠放在托盘1上，待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件的齿面朝下。由于最下面的待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件由数个凸块3支撑起来，与托盘1之间具有间隙，待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件的齿面能均匀受热和冷却，所以，降低或消除了变形量。
(12)、衍磨：采用齿轮衍磨机床对螺旋锥齿轮进行衍磨；
(13)、终检入库：表面质量及全尺寸检验，合格的螺旋锥齿入库。
该方法是在奥氏体化和等温淬火之前对螺旋锥齿轮铸件进行机械加工。

Claims (2)

1.一种重型商用车高强度奥贝球铁螺旋锥齿轮的制造方法，其特征在于：之方法包括以下步骤：
(1)、炉料准备：按重量百分比计：Q10生铁25～35％、低碳钢40～50％和回炉铁20～30％进行炉料配比；
(2)、熔化：采用中频炉熔炼铁水，铁水中含有：Cu：0.4～0.8％重量百分比，Nb:0.1～0.3％重量百分比；熔炼铁水温度1490～1530℃出炉；
(3)、球化：球化处理采用喂丝球化法，温度在1460～1490℃；球化处理工艺如下：按每包出铁水量和芯线含镁量确定芯线长度，使残镁量控制在0.03～0.06％；
(4)、孕育：分三次孕育：第一次，出铁，按铁水重量的0.5％加入75SiFe孕育剂；第二次，球化包倒入浇注包时按铁水重量的0.3％加入SiBaCa孕育剂；第三次，浇注时随流按铁水重量的0.1％加入SiBaCa孕育剂；孕育剂的总孕育量为铁水重量的0.9％；
(5)、造型：用铁模覆砂线生产，覆膜砂厚度在4.5～5.5mm；根据螺旋锥齿轮铸件厚度设计铁模壁厚；第一次使用的铁模要加热到200～240℃覆膜；螺旋锥齿轮齿形直接铸出，节省铁水和加工工时，更有利于齿形各处金相组织的一致性。浇注后要及时开箱和覆膜；
(6)、浇注：采用机械浇包人工浇注，浇注温度1350～1450℃，浇注速度为4.5～6Kg/S，尤其被动齿轮铸齿，浇注速度慢易造成铸齿处冷隔；
(7)、落砂：螺旋锥齿轮铸件在砂箱中冷却25～35分钟后，进行开箱落砂，在生产线上进行；
(8)、清理：采用吊钩式抛丸清理机对螺旋锥齿轮铸件喷丸清理，使用钢丸直径1.5～2.0mm：
(9)、螺旋锥齿轮退火：采用台车式电阻炉，退火温度：890～920℃，保温时间：3～4小时，之后随炉冷至550～600℃出炉；
(10)、机械加工：螺旋锥齿轮粗加工采用通用车床，精加工用专用齿轮加工设备进行机械加工，检验加工后的尺寸；
(11)、奥氏体化和等温淬火：采用井式气氛控制电阻炉对螺旋锥齿轮铸件进行奥氏体化和等温淬火处理，奥氏体形成基理是将工件加热到Acl或Ac3以上，使常温下原有的组织转变为奥氏体，奥氏体化温度900～920℃，保温2～3小时，等温淬火温度840～860℃，等温保温后进行淬火、冷却，淬火介质为油，等温保温温度300～320℃，保温1.5小时，所得金相组织为贝氏体加残余奥氏体；奥氏体化和等温淬火过程中，将待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件放入到专用架上；待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件以中心轴孔穿过限制立杆叠放在托盘上，待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件的齿面朝下，由于最下面的待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件由数个凸块支撑起来，与托盘之间具有间隙，待奥氏体化和等温淬火的螺旋锥齿轮铸件的齿面能均匀受热和冷却，降低或消除了变形量；
(12)、衍磨：采用齿轮衍磨机床对螺旋锥齿轮进行衍磨；
(13)、终检入库：表面质量及全尺寸检验，合格的螺旋锥齿入库。
2.一种权利要求1所述方法使用的专用架，其特征在于：所述的专用架是由托盘和限制立杆组成，限制立杆固定在托盘的中心，托盘上表面均匀分布有数个凸块。
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