一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113699357A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111059496.6(22)申请日2021.09.10(71)申请人贵州群建精密机械有限公司地址563003贵州省遵义市汇川区贵州航天高新技术产业园遵义园区(72)发明人李黔希杨华(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人李龙(51)Int.Cl.C21D9/32(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D11/00(2006.01)C23C8/22(2006.01)C23F17/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法(57)摘要本发明提供一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法，该方法是将薄壁齿轮按下述工艺参数进行渗碳淬火：强渗温度为930±10℃、碳浓度Cp＝1.16‑1.22，扩散温度为840±5℃、Cp＝0.82‑0.86，淬火温度为840℃，升温速度≦4℃/min,淬火油温为90±5℃，装炉方式为平铺装炉，并在齿轮内部放置一个等高实心工装。将薄壁齿轮渗碳淬火变形控制在一定的范围内，同时保证不同批次薄壁齿轮渗碳淬火变形的一致性，从而克服现有技术方法的不足。属于薄壁齿轮渗碳淬火技术及其应用领域。CN113699357ACN113699357A权利要求书1/1页1.一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法，其特征在于，该方法是选取薄壁齿轮，按下述工艺参数进行渗碳淬火：强渗温度为930±10℃、碳浓度Cp＝1.16‑1.22，扩散温度为840±5℃、Cp＝0.82‑0.86，淬火温度为840℃，升温速度≦4℃/min,淬火油温为90±5℃，装炉方式为平铺装炉，并在齿轮内部放置一个等高实心工装，工装外壁与薄壁齿轮内壁的间距8mm‑12mm。2.根据权利要求1所述一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法，其特征在于：所述薄壁齿轮为20CrMnTi材料，几何参数为：内径Φ119.90±0.01mm，齿顶圆直经为Φ153.60±0.1mm，齿根圆直经为Φ136.55±0.15mm，模数为2.75mm，齿数为50齿，螺旋角β19℃，左旋，精度为7级GB10095，采取上述方案进行渗碳淬火，可将齿轮内孔椭圆度控制在0.11mm以下，M值控制在0.02mm以下。2CN113699357A说明书1/2页一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法技术领域[0001]本发明涉及一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法，属于薄壁齿轮渗碳淬火技术及其应用领域。背景技术[0002]重型卡车发动机正时齿轮系的主动轮为曲轴齿轮，该齿轮是典型的薄壁齿轮。为了实现120万公里无大修要求，该齿轮需具有高强度、高耐磨性、长寿命的特点。热处理工艺实现上通常采用渗碳淬火方式获得高强度、高硬度、高耐磨和高疲劳强度。[0003]渗碳淬火处理工艺一般具有变形大，不规律，一致性差等特点。影响齿轮变形和一致性的因数有很多，主要有齿轮的几何形状、原材料以及冶金质量、锻造、机加工的残余应力、热应力、零件自重、装炉方式、热处理工艺及设备精度等。[0004]现有的技术方法中，薄壁齿轮的渗碳淬火装炉通常采用穿杆悬挂或者平铺的方式；对于淬火过程中油温通常没有一个固定的范围，多数采用常温进行淬火，或者在淬火过程中对油温进行适当加热，但不控制油温的。[0005]采用现有技术方法进行渗碳淬火，主要存在的问题有：[0006]不管是采用平铺或者是穿杆挂装方式进行渗碳淬火，均不能避免齿轮椭圆变形，严重的情况下造成齿轮报废。[0007]采用不同的油温进行渗碳淬火，齿轮的变形量大小不同；前后采取不一样的油温进行渗碳淬火，薄壁齿轮变形的一致性差。[0008]因此，采用现有技术方法对薄壁齿轮进行渗碳淬火处理，无法保证处理后齿轮变形小，一致性。发明内容[0009]本发明的目在于：提供一种用于控制薄壁齿轮渗碳淬火变形小，一致性好的方法，将薄壁齿轮渗碳淬火变形控制在一定的范围内，同时保证不同批次薄壁齿轮渗碳淬火变形的一致性，从而克服现有技术方法的不足。[0010]为达到上述目的，拟采用这样一种控制薄壁齿轮渗碳淬火变形的方法，该方法是选取薄壁齿轮，按下述工艺参数进行渗碳淬火：强渗温度为930±10℃、碳浓度Cp＝1.16‑1.22，扩散温度为840±5℃、Cp＝0.82‑0.86，淬火温度为840℃，升温速度≦4℃/min,淬火油温为90±5℃，装炉方式为平铺装炉，并在齿轮内部放置一个等高实心工装，工装外壁与薄壁齿轮内壁的间距8mm‑12mm。。[0011]所述薄壁齿轮为20CrMnTi材料，几何参数为：内径Φ119.90±0.01mm，齿顶圆直经为Φ153.60±0.1mm，齿根圆直经为Φ13