高合金渗碳钢齿轮的淬火方法.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CN106755782A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611141318.7(22)申请日2016.12.12(71)申请人中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司地址213011江苏省常州市五一路258号(72)发明人刘聪敏魏佳顺陈璇刘康(74)专利代理机构常州市维益专利事务所(普通合伙)32211代理人贾海芬(51)Int.Cl.C21D1/19(2006.01)C21D9/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称高合金渗碳钢齿轮的淬火方法(57)摘要本发明涉及一种高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，包括以下步骤，第一次将渗碳后的齿轮随炉升温至860±10℃，保温时间为2～3h；第一次将齿轮快速冷却至780±10℃，保温时间为3～4h；第二次将齿轮快速升温至840±10℃，保温时间为2～3h；第二次将齿轮快速冷却至700±10℃，保温时间为3～4h；第三次将齿轮快速升温至820±10℃，保温时间为2～3h；将淬火后的齿轮放在回火炉内加热至180～220℃环境中进行低温回火，保温3～4h，出炉空冷至室温。本发明能有效细化齿轮表层马氏体，减少残余奥氏体含量，从而优化齿轮表面的金相组织，同时提高其表面硬度、耐磨性、疲劳强度和塑韧性指标。CN106755782ACN106755782A权利要求书1/1页1.一种高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，其特征在于：包括以下步骤，⑴、第一次升温保温步骤：将渗碳后的齿轮随炉升温至860±10℃，保温时间为2～3h；⑵、第一次降温保温步骤：将齿轮快速冷却至780±10℃，保温时间为3～4h；⑶、第二次升温保温步骤：再将齿轮快速升温至840±10℃，保温时间为2～3h；⑷、第二次降温保温步骤：将齿轮快速冷却至700±10℃，保温时间为3～4h；⑸、第三次升温保温步骤：再将齿轮快速升温至820±10℃，保温时间为2～3h；⑹、淬火冷却步骤：将820±10℃状态下的齿轮置入65～95℃的油液中迅速冷却；⑺、回火步骤：将淬火后的齿轮放在回火炉内加热至180～220℃环境中进行低温回火，保温3～4h，出炉空冷至室温。2.根据权利要求1所述的高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，其特征在于：所述第一次降温保温步骤和第二次降温保温步骤中，齿轮快速冷却的速度为≥1200℃/h。3.根据权利要求1所述的高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，其特征在于：所述第二次升温保温步骤和第三次升温保温步骤中，齿轮快速升温的速度为≥900℃/h。4.根据权利要求1所述的高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，其特征在于：所述淬火步骤和回火步骤之间还包括清洗步骤，清洗去除零部件表面油渍，且清洗液温度控制在50～60℃。5.根据权利要求1或4所述的高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，其特征在于：所述的回火步骤中，低温回火的次数为两次。2CN106755782A说明书1/4页高合金渗碳钢齿轮的淬火方法技术领域[0001]本发明涉及一种高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，属于热处理技术领域。背景技术[0002]齿轮是减速器及传动机构中常用的传动零件之一，主要用来支承传动零部件以及传递扭矩和承受载荷。在运转过程中，齿轮相互啮合的齿面之间既有滚动又有滑动，既受脉冲应力又受交变弯曲应力，而渗碳淬火仍是齿轮主要表面强化手段之一，因此齿轮需经过热处理以具有良好的硬度、耐磨性、高的弯曲疲劳强度和抗冲击能力。[0003]近年来，随着重载齿轮的发展，高合金渗碳钢制齿轮能极大提高齿轮的心部韧性、表面耐磨性和疲劳强度，使得高合金渗碳钢得到了普遍的运用，而高合金渗碳钢的碳含量一般在0.10％～0.25之间，属于低碳钢，为了提高淬透性，保证心部强度，在渗碳钢中加入各种合元素，如Ni、Cr、Mn、Mo等，同时还加入一定量的V、W、Ti等合金元素以细化晶粒，因此对齿轮的热处理工艺方法也提出了更高的要求。[0004]目前，对于高合金渗碳钢重载齿轮的热处理，基本采用渗碳淬火表面强化的工艺方法，渗碳后的齿轮进行淬火处理，一般见图2所示，将渗碳后的齿轮随炉加热至840±10℃保温1～2h，出炉后热油淬火，最后180～220℃下进行低温回火，空冷至室温。该方法虽能满足一般齿轮的技术要求，但深入研究表明存在以下不足：渗碳淬火后表层马氏体针较粗大，残余奥氏体含量较多，齿轮表面硬度偏低，因此会降低齿轮的耐磨性、强韧性和综合力学性能。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，能有效细化齿轮表层马氏体，减少残余奥氏体含量，从而优化齿轮表面的金相组织，同时提高其表面硬度、耐磨性、疲劳强度和塑韧性指标。[0006]本发明为达到上述目的的技术方案是：一种高合金渗碳钢齿轮的淬火方法，其特征在于：包