一种消除齿轮钢混晶的方法.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CN110484858A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910809465.4(22)申请日2019.08.29(71)申请人汉德车桥(株洲)齿轮有限公司地址412000湖南省株洲市荷塘区新华西路119号(72)发明人李解平曹阳明刘洪肖志标(74)专利代理机构北京天盾知识产权代理有限公司11421代理人李琼芳(51)Int.Cl.C23C8/22(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D9/32(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图12页(54)发明名称一种消除齿轮钢混晶的方法(57)摘要本发明公开齿轮钢消除混晶的方法，针对正火后的金相等级大于4级的齿轮产品，确定热加工工艺包括以下步骤：S1.预热、S2.升温、S3.渗碳、S4.扩散、S5.降温、S6.中冷、S7.高温回火、S8.加热淬火、S9.回火。本发明的公开的齿轮钢消除混晶的方法，通过调整和改变工艺，根据齿轮产品的自身特点，将渗碳+中冷+高温回火+二次加热淬火+回火结合，从根本上解决了因正火组织不合格导致热处理后带来的产品变形量难以控制，产品合格率低，生产和返工成本高的问题；摒弃了传统的正火后有混晶异常组织的坯料进行调质的方法；使热处理后的机加工的刀具磨损降低，有利于推广使用。CN110484858ACN110484858A权利要求书1/1页1.一种齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，针对正火后的金相等级大于4级的齿轮产品，确定热加工工艺包括以下步骤：S1.预热：将齿轮半成品进入起始温度840-860℃、起始碳势0.8±0.05%CP的渗碳炉中；S2.升温：碳势保持S1步骤不变，加热速度为8-15℃/min，升温至900-930℃，保温10-30min；S3.渗碳：在S2步骤温度下，碳势升为0.9％-1.17％CP，保温270-360min；S4.扩散：将温度保持S3步骤下，碳势降为0.75%-0.85％CP，保温60-90min；S5.降温：将步骤S4的碳势保持不变，将温度降至850-860℃，保温90-130min；S6.中冷：在步骤S5温度下，出炉到前室炉冷，炉冷时间60-120min，冷到400℃以下出炉空冷；S7.高温回火：将渗碳中冷后的齿轮在660-720℃回火，保温120-240min，炉内纯甲醇作为保护气氛，降温到500-540℃时，出炉空冷；S8.加热淬火：齿轮进入起始温度830-850℃炉中，碳势为0.75-0.85％CP，加热升温至860-880℃，保温50-80min后，降温到840-850℃，保温45-60min，淬火，选择淬火油的温度为70-130℃，时间为10-15min；S9.回火：将淬火后的齿轮在170-180℃进行回火，时间为120-210min。2.根据权利要求1所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，所述齿轮为圆柱齿轮或齿套。3.根据权利要求1所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，所述齿轮钢的材料为20MnCr5。4.根据权利要求1所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，所述渗碳的渗剂为GH渗剂、丙烷、天然气和RX气的任意一种与甲醇的混合。5.根据权利要求4所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，所述步骤S2-步骤S5中所用渗剂为RX气氛和甲醇，所述RX气氛为5-8m3/h，所述甲醇流量1-2L/h。6.根据权利要求5所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，所述RX气是由天然气及空气混合一定比例，在触媒催化作用下，在1040℃高温发生炉中发生化学反应而生成，所述天然气的最大流量为1.0-1.4m3/h，空气流量0.8-1.2m3/h。7.根据权利要求1所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，所述加热淬火的淬火油搅拌速度为300-1400r/min。8.根据权利要求1所述齿轮钢消除混晶的方法，其特征在于，步骤S6中，降温的速度为5-10℃/min。2CN110484858A说明书1/5页一种消除齿轮钢混晶的方法技术领域[0001]本发明涉及齿轮热处理领域，更具体地，涉及一种消除齿轮钢混晶的方法。背景技术[0002]圆柱齿轮、齿套是广泛应用于汽车行业，实现轴向连接并用于汽车车桥的机械装置，对零件的组织要求为5-8级细晶粒，而1-4级粗晶粒不接受。为细化晶粒，一般的加工过程是将齿轮钢锻造成坯料后，再进行等温正火，处理后的组织为均匀等轴分布的珠光体和铁素体，硬度在160-185HBW是最佳的，而对于高淬透性的20MnCr5材料，因含Mn量高，晶粒易长大，随后的热处理工艺通常采用渗碳中冷二次加热淬火工艺。[0003]但由于正火设备问题或正火工艺不恰当的原因，产品正火组织缺陷，如产品可能会出现大小相差悬殊粗细晶粒共存的组织形态即混晶