一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法.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CN108285954A(43)申请公布日2018.07.17(21)申请号201810379950.8(22)申请日2018.04.25(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.C21D1/25(2006.01)C23C8/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法(57)摘要本发明涉及一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，包括以下步骤：将渗碳钢加工切割成试样；将试样进行调质处理；将试样放入程控箱式电炉中，进行氧化处理，使试样表面形成一层氧化膜；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：在气体渗碳前进行氧化处理，试样表层浸润性增加，有利于活性碳原子的吸附，另外试样表面生成一层氧化膜，在渗碳过程中氧化膜优先被还原，能够有效减少高温下氧气向内的溶解与扩散，从而减少渗碳过程中内氧化深度。CN108285954ACN108285954A权利要求书1/1页1.一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，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，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定其深度。2.根据权利要求1所述的一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：所述的步骤(1)中渗碳钢优选18CrNiMo7-6钢，试样加工成M8齿型试样。3.根据权利要求1所述的一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：所述的步骤(2)中调质处理为：先升温至860℃保温20min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至670℃保温30min，取出后空冷至室温。4.根据权利要求1所述的一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：所述的步骤(3)中氧化处理温度为400～550℃，保温时间为60～90min。5.根据权利要求1所述的一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，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。2CN108285954A说明书1/3页一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法技术领域[0001]本发明涉及一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法。背景技术[0002]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。遗憾的是，由于渗碳处理在丙烷等转化气氛中进行，这时，钢表面形成硬化层的同时，内部由于高温过程中氧气溶解并扩散进入合金内部，与合金中较活泼的组元反应而形成颗粒状氧化物沉积在合金内部，相应的氧化物称为内氧化。内氧化形成的缺陷组织会导致渗碳零部件的开裂失效。影响渗碳零部件的使用寿命和稳定性。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法。[0004]本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，包括以下步骤：[0005](1)将渗碳钢加工切割成试样。渗碳钢优选18CrNiMo7-6钢，将试样加工成M8齿型试样。[0006](2)将试样进行调质处理，调质处理为先升温至860℃保温20min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至670℃保温30min，取出空冷至室温。[0007](3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理，设置炉温为400～550℃，保温时间为60～90min；[0008](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。[0009](5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定深度。[0010]本发明的有益效果是：[0011](1)通过氧化处理，使表面生成一层氧化膜，在渗碳过程中氧化膜优先被还原，减少了氧气在渗碳的过程中向内的溶解与扩散，从而使内氧化深度减少；[0012](2)通过氧化处理，试样表层浸润性增加，