CN109971924A - 一种齿圈淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种齿圈淬火工艺，包括以下步骤：步骤一：齿圈预处理；步骤二：淬火热处理，所述淬火热处理包括有渗碳、淬火和回火；步骤三：将步骤二中回火后的齿圈进行探伤；步骤四：对步骤三中探伤合格的齿圈抽检进行硬化层深度检测；步骤五：对检测合格产品进行清洗。本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高齿圈的硬度、强度和耐磨性，延长了齿圈的使用寿命；同时降低了生产成本、节省能源，减少了环境污染；能够进一步细化齿圈表面奥氏体晶粒，进一步提高了齿圈强度；淬火时引起的变形量小，硬度层均匀，工件承受扭转力距能力大幅度增强，采用整体锻造，结构简化，降低成本，并且提升了零件的安全性。

Description

一种齿圈淬火工艺
技术领域
本发明涉及齿圈技术领域，特别是一种齿圈淬火工艺。
背景技术
变速箱内齿圈受扭转力距严重，经常断裂，造成严重的经济损失和人身安全隐患。变速箱的内齿圈原设计采用中碳合金钢(扭矩管)和低碳合金钢(内齿圈)的焊接而成，长期使用时会造成了焊口开裂变形和内齿变形引起的断齿现象。碳合金钢和低碳合金钢的焊接实际上采用的渗碳淬火。渗碳淬火时将渗碳后的钢加热到相变温度以上，并且要保温足够的时间，而后快速急冷，所以变形量大。
发明内容
针对以上技术的不足，本发明的目的就是提供一种齿圈淬火工艺。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种齿圈淬火工艺，包括以下步骤：
步骤一：齿圈预处理；
步骤二：淬火热处理，所述淬火热处理包括有渗碳、淬火和回火；
步骤三：将步骤二中回火后的齿圈进行探伤；
步骤四：对步骤三中探伤合格的齿圈抽检进行硬化层深度检测；
步骤五：对检测合格产品进行清洗。
进一步地，所述步骤一种齿圈预处理的具体方法为：将齿圈进行清洗，将齿圈放入装有柴油、煤油或者酒精的清洗液的容器中，在50℃下浸泡40min，取出后用去油剂进行清洗；采用超声波进行超声清洗；取出后用高压喷水枪进行高压冲洗；用烘干机进行烘干，烘干温度为80-120℃，时间为1-2h。
进一步地，所述步骤二中渗碳处理方法为：加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.1L/h-0.2L/h，加热室温度升至800-850℃时，通入丙烷量为0.2L/h-0.3L/h，标准空气为10L/h-15L/h，之后保持恒温，保温时间为10min-20min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至1000℃-1050℃，通入的丙烷量为0.1L/h-0.2L/h，标准空气为10L/h-15L/h，碳势为1.1-1.3；之后进行扩散，扩散温度为1000℃-1050℃，碳势降为0.7-0.9；之后将温度降低至700℃-850℃，保温时间为10min-30min，碳势保持在0.7-0.9。
进一步地，所述步骤二中的淬火处理方法为：将渗碳后的齿圈立即送入淬火机，淬火温度为850℃，淬火时间为3h，淬火介质为10#机油。
进一步地，所述淬火机的感应器与齿圈之间的间隙为2.2-2.5mm。
进一步地，所述感应器的工艺参数为：变压器匝比10～12.5：1，进线电压410V，直流电压300V，直流电流300A，中频电压450V，频率2.5KHz，负偏电压19V，功率因数cosФ＝-0.95，超前输出功率90KW，感应器与零件之间的相对运动速度v＝2.0-3.2mm/s；比功率1.55-2.17kw/cm2；仿形感应器单齿移动时间：2.5～3.5min。
进一步地，所述步骤二中的回火处理方法为：将淬火后的齿圈送入回火炉中进行回火，回火温度为160℃-220℃，回火时间为2h。
进一步地，所述步骤三中采用超声波探伤仪进行探伤。
进一步地，所述步骤四的硬化层深度检测处理方法为：采用立式铣床对齿圈进行铣削加工出断面，通过测量仪器对断面进行硬化层深度检测。
进一步地，所述步骤五中对齿圈进行清洗的清洗液包括异构烷烃溶剂、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙烯基乙二醇一丁基醚中的一种或多种和石墨粉、聚四氟乙烯、轻质碳酸钙、纳米金刚石的一种或多种。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本工艺在淬火时引起的变形量小，硬度层均匀，工件承受扭转力距能力大幅度增强，采用整体锻造，结构简化，降低成本，并且提升了零件的安全性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明公开了一种齿圈淬火工艺，包括以下步骤：
步骤一：齿圈预处理；齿圈预处理的具体方法为：将齿圈进行清洗，将齿圈放入装有柴油、煤油或者酒精的清洗液的容器中，在50℃下浸泡40min，取出后用去油剂进行清洗；采用超声波进行超声清洗；取出后用高压喷水枪进行高压冲洗；用烘干机进行烘干，烘干温度为80-120℃，时间为1-2h。
步骤二：淬火热处理，所述淬火热处理包括有渗碳、淬火和回火；渗碳处理方法为：加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.1L/h-0.2L/h，加热室温度升至800-850℃时，通入丙烷量为0.2L/h-0.3L/h，标准空气为10L/h-15L/h，之后保持恒温，保温时间为10min-20min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至1000℃-1050℃，通入的丙烷量为0.1L/h-0.2L/h，标准空气为10L/h-15L/h，碳势为1.1-1.3；之后进行扩散，扩散温度为1000℃-1050℃，碳势降为0.7-0.9；之后将温度降低至700℃-850℃，保温时间为10min-30min，碳势保持在0.7-0.9。淬火处理方法为：将渗碳后的齿圈立即送入淬火机，淬火温度为850℃，淬火时间为3h，淬火介质为10#机油；淬火机的感应器与齿圈之间的间隙为2.2-2.5mm；感应器的工艺参数为：变压器匝比10～12.5：1，进线电压410V，直流电压300V，直流电流300A，中频电压450V，频率2.5KHz，负偏电压19V，功率因数cosФ＝-0.95，超前输出功率90KW，感应器与零件之间的相对运动速度v＝2.0-3.2mm/s；比功率1.55-2.17kw/cm2；仿形感应器单齿移动时间：2.5～3.5min；将淬火后的齿圈进行沥油处理，沥油时间为10min-20min；回火处理方法为：将沥油后的齿圈送入回火炉中进行回火，回火温度为160℃-220℃，回火时间为2h。
步骤三：将步骤二中回火后的齿圈进行探伤；采用超声波探伤仪进行探伤。
步骤四：对步骤三中探伤合格的齿圈抽检进行硬化层深度检测；硬化层深度检测处理方法为：采用立式铣床对齿圈进行铣削加工出断面，通过测量仪器对断面进行硬化层深度检测。
步骤五：对检测合格产品进行清洗，对齿圈进行清洗的清洗液包括异构烷烃溶剂、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙烯基乙二醇一丁基醚中的一种或多种和石墨粉、聚四氟乙烯、轻质碳酸钙、纳米金刚石的一种或多种。
本发明工艺简单、全程环保无污染，能够有效的提高齿圈的硬度、强度和耐磨性，延长了齿圈的使用寿命；同时降低了生产成本、节省能源，减少了环境污染；能够进一步细化齿圈表面奥氏体晶粒，进一步提高了齿圈强度；淬火时引起的变形量小，硬度层均匀，工件承受扭转力距能力大幅度增强，采用整体锻造，结构简化，降低成本，并且提升了零件的安全性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种齿圈淬火工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：齿圈预处理；
步骤二：淬火热处理，所述淬火热处理包括有渗碳、淬火和回火；
步骤三：将步骤二中回火后的齿圈进行探伤；
步骤四：对步骤三中探伤合格的齿圈抽检进行硬化层深度检测；
步骤五：对检测合格产品进行清洗。
2.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤一种齿圈预处理的具体方法为：将齿圈进行清洗，将齿圈放入装有柴油、煤油或者酒精的清洗液的容器中，在50℃下浸泡40min，取出后用去油剂进行清洗；采用超声波进行超声清洗；取出后用高压喷水枪进行高压冲洗；用烘干机进行烘干，烘干温度为80-120℃，时间为1-2h。
3.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤二中渗碳处理方法为：加热室升温，升温过程中通入丙烷量为0.1L/h-0.2L/h，加热室温度升至800-850℃时，通入丙烷量为0.2L/h-0.3L/h，标准空气为10L/h-15L/h，之后保持恒温，保温时间为10min-20min；之后对加热室辐射管全功率加热，温度升至1000℃-1050℃，通入的丙烷量为0.1L/h-0.2L/h，标准空气为10L/h-15L/h，碳势为1.1-1.3；之后进行扩散，扩散温度为1000℃-1050℃，碳势降为0.7-0.9；之后将温度降低至700℃-850℃，保温时间为10min-30min，碳势保持在0.7-0.9。
4.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤二中的淬火处理方法为：将渗碳后的齿圈立即送入淬火机，淬火温度为850℃，淬火时间为3h，淬火介质为10#机油。
5.根据权利要求4所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述淬火机的感应器与齿圈之间的间隙为2.2-2.5mm。
6.根据权利要求5所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述感应器的工艺参数为：变压器匝比10～12.5：1，进线电压410V，直流电压300V，直流电流300A，中频电压450V，频率2.5KHz，负偏电压19V，功率因数cosФ＝-0.95，超前输出功率90KW，感应器与零件之间的相对运动速度v＝2.0-3.2mm/s；比功率1.55-2.17kw/cm2；仿形感应器单齿移动时间：2.5～3.5min。
7.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤二中的回火处理方法为：将淬火后的齿圈送入回火炉中进行回火，回火温度为160℃-220℃，回火时间为2h。
8.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤三中采用超声波探伤仪进行探伤。
9.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤四的硬化层深度检测处理方法为：采用立式铣床对齿圈进行铣削加工出断面，通过测量仪器对断面进行硬化层深度检测。
10.根据权利要求1所述的齿圈淬火工艺，其特征在于：所述步骤五中对齿圈进行清洗的清洗液包括异构烷烃溶剂、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙烯基乙二醇一丁基醚中的一种或多种和石墨粉、聚四氟乙烯、轻质碳酸钙、纳米金刚石的一种或多种。
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