一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺.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CN108588387A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810348110.5(22)申请日2018.04.18(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人胡静宋璐(51)Int.Cl.C21D9/32(2006.01)C23C8/22(2006.01)C23C8/02(2006.01)C23C8/10(2006.01)C21D1/25(2006.01)C21D6/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺(57)摘要本发明涉及一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，包括以下步骤：将渗碳钢加工切割成齿型试样；将试样进行调质处理；将试样打磨处理后进行超声清洗、烘干；将试样放入程控箱式电炉中，进行预氧化处理；将试样放入气体渗碳多用炉中，先后进行渗碳、淬火、回火处理。本发明的有益效果是：在气体渗碳前进行预氧化处理，使试样表面生成一层氧化膜，试样表层润湿性增加，有利于活性碳原子的吸附，在渗碳过程中氧化膜优先被还原，使得试样表面存在大量的孔洞等缺陷，能够加快活性碳原子向基体内部的渗入，为碳原子的扩散提供一个快速通道，不仅能够显著提高气体渗碳效率，而且在达到相同渗碳层深的情况下大大缩短渗碳时间，节约能源。CN108588387ACN108588387A权利要求书1/1页1.一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，其特征是：包括以下步骤：(1)将渗碳钢加工切割成齿型试样；(2)将试样进行调质处理；(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行预氧化处理；(4)将试样放入气体渗碳多用炉中，进行渗碳、淬火、回火处理；(5)取出试样，冷却后采用HXD-1000TMC型显微硬度计测量截面显微硬度，并测量其渗碳层深，层深以硬度为550HV0.05为准。2.根据权利要求1所述的一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，其特征是：所述的步骤(1)中渗碳钢优选20CrMnMo钢，试样加工成M12齿型试样。3.根据权利要求1所述的一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，其特征是：所述的步骤(2)中调质处理为：先升温至840℃保温30min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至680℃保温30min，取出后空冷至室温。4.根据权利要求1所述的一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，其特征是：所述的步骤(3)中预氧化处理温度为350～500℃，保温时间为45～60min。5.根据权利要求1所述的一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，其特征是：所述的步骤(4)中为：升温到800℃，保温2h，保持0.4％碳势进行渗碳，然后升温至920℃，保持碳势1.2％进行4h强渗碳，再降低碳势到0.68％进行4h扩散，随后炉冷至820℃，保温2h后再随炉降温；然后取出试样放入油中冷却，油温50℃；最后170℃保温5h，出炉空冷。2CN108588387A说明书1/3页一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺技术领域[0001]本发明涉及一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺。背景技术[0002]风电齿轮是风力发电机组的关键部件，由于风力发电机组一般安置在荒郊、野外、山口、海边等风能较大且周围无遮挡物之处，自然环境恶劣，交通不便，修复十分困难，风电齿轮一旦出现故障，将严重影响到风场的经济效益，因此对齿轮的可靠性和工作寿命提出了很高的要求。[0003]目前，在国内外齿轮的表面硬化技术中，渗碳处理因其技术的成熟性及随着温度控制、碳势控制等配套技术的发展，一直是风电齿轮强化的首选工艺，然而，采用常规气体渗碳存在着工艺周期长、能源消耗高、劳动强度大等问题，严重影响了生产效率。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺。[0005]本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种提高风电齿轮气体渗碳效率的预氧化工艺，包括以下步骤：[0006](1)将渗碳钢加工切割成试样。渗碳钢优选20CrMnMo钢，将试样加工成M12齿型试样。[0007](2)将试样进行调质处理，调质处理为先升温至840℃保温30min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至680℃保温30min，取出空冷至室温。[0008](3)将试样置于程控箱式电炉中，进行预氧化处理，设置炉温为350～500℃，保温时间为45～60min；[0009](4)将预氧化处理后的试样放入气体渗碳多用炉中，升温到800℃，保温2h，保持0.4％碳势进行渗碳，然后升温至920℃，保持碳势1.2％进行4h强渗碳，再降低碳势到0.68％进行4h扩散，随后炉冷至820℃，保温2h后