大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法.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CN104651857A(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201510064833.9(22)申请日2015.02.09(71)申请人南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司地址213011江苏省常州市戚墅堰区五一路258号(72)发明人刘聪敏高辉辉郭其超王晓华(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人何朝旭陆明耀(51)Int.Cl.C23F17/00(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D9/46(2006.01)C23C8/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法(57)摘要本发明提供了一种重载机车齿轮渗碳淬火变形控制的方法，采用补偿法，先用与齿轮辐板形状相同的两块钢板贴合在齿轮辐板两侧的凹陷部，再用螺栓贯穿齿轮辐板上的减轻孔以固定上下钢板不会产生相对位移，接着按常规工艺设计要求对重载机车齿轮依次装炉进行渗碳淬火热处理。本发明通过上下钢板夹持压紧齿轮的辐板两侧，既有效防止了辐板的挠曲，又均匀了齿轮各部位的温差，减少了因截面尺寸不同而造成的热应力和组织应力大，进而减少了齿轮的变形量，还能有效防止渗碳，减去了上涂防渗剂或留加工余量的制造成本和生产周期，提高了生产效率。CN104651857ACN104651857A权利要求书1/1页1.一种大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法，其特征在于：包括如下步骤，S1、钢板选取放置步骤，选取一对钢板分别放置于所述齿轮的辐板的两侧的凹陷部分，所述钢板的底部与所述齿轮的辐板结构相匹配并贴合；所述钢板的侧壁与齿轮之间的间距D=L×（T1-T0）×K微米，式中L为齿轮辐板的直径（分米），T1为齿轮的渗碳温度（摄氏度），0T为常温（摄氏度），K为齿轮钢材的膨胀系数（微米）；所述钢板的通孔位置与所述齿轮的辐板减重孔相对；S2、钢板锁紧步骤，将一双头螺栓穿过所述钢板的通孔及所述齿轮的辐板减重孔，并用螺母将钢板及齿轮固定在一起；S3、齿轮堆叠步骤，将固定有钢板的齿轮堆叠起来；S4、渗碳淬火步骤，将堆叠后的齿轮送进渗碳炉进行渗碳淬火。2.根据权利要求1所述的大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法，其特征在于：所述的钢板材料采用碳素钢或耐热不锈钢。3.根据权利要求1所述的大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法，其特征在于：所述的钢板上通孔数量为2-4个，所述通孔直径等于辐板上减重孔的直径。2CN104651857A说明书1/4页大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种钢铁工件的渗碳淬火及变形控制的工艺技术领域，特别涉及一种重载机车齿轮在渗碳淬火过程中变形控制的方法。背景技术[0002]齿轮零件为获得一定的强度、韧性和耐磨性，需进行调质、渗碳淬火、回火等一系列热处理。在渗碳淬火过程中，由于热应力、组织应力及零件自重的复合作用导致齿轮变形大且难以控制。大功率重载机车齿轮的高速与重载，特别是带辐板结构齿轮的渗碳淬火批量化生产对制造精度提出了更高的要求。此类齿轮的热处理变形控制方法，常采用增加后续加工余量、配置淬火压床、热油淬火或等温淬火的方法。如果增加后续加工余量，则降低了齿轮材料的利用率，而且造成了机加工工时及刀具的大量浪费，增加了齿轮的加工成本，且由于带辐板结构齿轮形状和结构的特殊性，渗碳淬火的变形量很难通过后续的精加工以修正；如果配置淬火压床，则大幅提高了设备成本和齿轮的生产周期，而且对于不同结构和不同尺寸的齿轮需制作单独的压淬模具，这样大幅的提高了齿轮的生产成本，降低了生产效率。热油淬火或等温淬火也有一定的设备要求及相应的工艺操作方法,并且这类工艺操作复杂，控制不当甚至会加剧齿轮变形。[0003]为此，急需提出一种重载机车齿轮渗碳淬火变形控制的方法，以解决重载机车齿轮渗碳淬火过程中变形大的问题。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种重载机车齿轮渗碳淬火变形控制的方法，旨在解决现有重载机车齿轮的渗碳淬火变形量大、废品率高，生产周期长，成本高的不足。[0005]本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种大型重载机车齿轮渗碳淬火变形控制方法，包括如下步骤：S1、钢板选取放置步骤，选取一对钢板分别放置于所述齿轮的辐板的两侧的凹陷部分，所述钢板的底部与所述齿轮的辐板结构相匹配并贴合；所述钢板的侧壁与齿轮之间的间距D=L×（T1-T0）×K微米，式中L为齿轮辐板的直径（分米），T1为齿轮的渗碳温度（摄氏度），0T为常温（摄氏度），K为齿轮钢材的膨胀系数（微米）；所述钢板的通孔位置与所述齿轮的辐板减重孔相对；S2、钢板锁紧步骤，将一双头螺栓穿过所述钢板的通孔及