一种直齿锥齿轮表面感应淬火方法及其应用.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CN108977637A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201810946248.5(22)申请日2018.08.20(71)申请人广州市机电工业研究所地址510663广东省广州市萝岗区广州科学城科研路11号(72)发明人焦国祥陈国辉余荣杰梁楚鹏(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文宋静娜(51)Int.Cl.C21D1/667(2006.01)C21D1/10(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D9/00(2006.01)C21D9/32(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种直齿锥齿轮表面感应淬火方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其包括如下步骤：(1)用矩形铜管制作适合直齿锥齿轮齿宽方向整齿的仿形感应器；(2)将直齿锥齿轮的齿部置于仿形感应器内；(3)将齿部采用间歇加热方式加热至淬火温度；(4)对加热至淬火温度的齿部整体喷射淬火水淬火；(5)低温回火至合适的硬度。本方法适用于直齿锥齿轮的中频感应淬火、高频感应淬火和超音频感应淬火，能有效减小直齿锥齿轮感应淬火时的变形量，增强直齿锥齿轮的力学性能，使直齿锥齿轮的齿面硬度和硬化层深度均匀且不会产生淬火软带。CN108977637ACN108977637A权利要求书1/1页1.一种直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)用矩形铜管制作适合直齿锥齿轮齿宽方向整齿的仿形感应器；(2)将直齿锥齿轮的齿部置于仿形感应器内；(3)将齿部采用间歇加热方式加热至淬火温度；(4)对加热至淬火温度的齿部整体喷射淬火水淬火；(5)低温回火至合适的硬度。2.如权利要求1所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，步骤(2)中，所述间歇加热方式具体为：a：将齿部表面加热至550℃±10℃，然后停止加热5～10秒；b：将齿部表面继续加热至650℃±10℃，然后停止加热5～10秒；c：将齿部表面继续加热至淬火温度。3.如权利要求1所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，步骤(3)中，所述淬火采取隔齿淬火方式。4.如权利要求1所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，步骤(4)中，所述低温回火的温度为180℃以上。5.如权利要求4所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，步骤(4)中，所述低温回火的次数为两次，每次保温3小时。6.如权利要求1所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，所述仿形感应器的内侧面开设有用于喷射淬火水的喷水孔。7.如权利要求6所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，步骤(1)中，所述仿形感应器的外表面设有冷却水管。8.如权利要求7所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法，其特征在于，步骤(1)中，所述仿形感应器的开口端对称焊接有两块汇流排。9.如权利要求1～8任一项所述的直齿锥齿轮表面感应淬火方法在中频感应淬火、高频感应淬火和超音频感应淬火中的应用。2CN108977637A说明书1/6页一种直齿锥齿轮表面感应淬火方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及金属表面淬火技术领域，尤其涉及一种直齿锥齿轮表面感应淬火方法及其应用。背景技术[0002]热处理可以提高工件的性能，延长其使用寿命，表面加热淬火是重要的热处理工艺之一。表面加热淬火是将工件快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使工件的表面层获得淬火组织的热处理方法。齿轮、凸轮等零件在扭曲、弯曲等交变载荷下工作，并承受摩擦和冲击，其表面要比心部承受更高的应力。因此，零件的表面要求具有较高的强度、硬度和耐磨性，心部要求具有一定的强度、足够的塑性和韧性，而采用表面淬火工艺可以使零件达到这种表硬心韧的性能要求。感应淬火(感应加热表面淬火)是常用的表面加热淬火方法，在齿轮从软齿面向硬齿面技术发展过程中，感应淬火工艺发挥了重要作用。感应淬火是利用电磁感应、集肤效应、涡流和电阻热等电磁原理，使工件表层快速加热，并快速冷却的热处理工艺。感应淬火时，将工件放在铜管制成的感应器内，当一定频率的交流电通过感应器时，处于交变磁场中的工件产生感应电流，在集肤效应和涡流的作用下，工件表层的高密度交流电产生的电阻热迅速加热工件表层，使其达到淬火温度，随即用淬火水冷却，使工件表层被淬硬。由于感应淬火具有工艺简单、工件变形小、生产效率高、节能、环境污染少、工艺过程易于实现机械化和自动化等诸多优点，因而被广泛使用。感应淬火设备类型分为：工频、低频、中频、超音频、高频、超高频感应淬火设备几种，根据淬硬深度需要来选择适用频率。淬硬层深度越大，所需频率越低，反之，则越高。目前感应淬火以中频、超音频、高频、超高频为主。[0003]直齿