齿轮及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102770569A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102770569A(43)申请公布日2012.11.07(21)申请号201180011200.1佐藤裕和(22)申请日2011.03.30(74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限(30)优先权数据公司720032010-0794372010.03.30JP代理人崔香丹张永康(85)PCT申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2012.08.24C22C38/00(2006.01)C21D1/06(2006.01)(86)PCT申请的申请数据C21D9/32(2006.01)PCT/JP2011/0579342011.03.30C22C38/60(2006.01)(87)PCT申请的公布数据C23C8/22(2006.01)WO2011/122650JA2011.10.06F16H55/06(2006.01)(71)申请人爱信艾达株式会社地址日本国爱知县申请人新日本制铁株式会社(72)发明人大林巧治田口圭太加藤进小泽修司久保田学安达裕司权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书1818页页附图附图99页(54)发明名称齿轮及其制造方法(57)摘要一种齿轮，其所用原料钢的化学成分（质量%）是：C为0.1～0.40%，Si为0.35～3.0%，Mn为0.1～3.0%，Cr为低于0.2%，Mo为0.1%以下，P为0.03%以下，S为0.15%以下，Al为0.05%以下，N为0.03%以下，余量为Fe和不可避免的杂质。一种齿轮的制造方法，其包括：渗碳工序，该工序在低氧浓度下在表层形成渗碳层；冷却工序，该工序在渗碳工序后以不发生马氏体转变的慢的冷却速度进行冷却直至组织转变结束的温度以下；以及淬火工序，该工序在冷却工序后通过高密度能量加热进行加热，使芯部不发生奥氏体化，而使比芯部浅的区域和齿部发生奥氏体化，并从这种状态进行急冷。由此，将齿部和齿根部的表层部形成渗碳层，将齿部的剩余部分以及圆板部中渗碳层的下面的部分形成淬火硬化层，并将圆板部中比淬火硬化层深的区域形成非淬火层。CN1027569ACN102770569A权利要求书1/2页1.一种齿轮，该齿轮具有圆板部和于前述圆板部以圆周状分散开的方式形成的多个齿部，并且该齿轮在成型后经过了渗碳处理及该渗碳处理以后的通过高密度能量加热进行的淬火处理，其特征在于，原料钢的化学成分为：C为0.1～0.40质量%、Si为0.35～3.0质量%、Mn为0.1～3.0质量%、Cr为低于0.2质量%、Mo为0.1质量%以下、P为0.03质量%以下、S为0.15质量%以下、Al为0.05质量%以下、N为0.03质量%以下、Fe和不可避免的杂质为余量，前述齿部的表层部、以及位于前述圆板部的作为前述齿部相互之间的部位的齿根部的表层部，通过渗碳处理使C浓度比前述原料钢的C浓度高，并且形成含有马氏体组织的第一淬火硬化层，遍及前述齿部中的形成前述第一淬火硬化层部分以外的部分、前述圆板部中的前述齿根部的前述第一淬火硬化层的下面的部分、以及前述圆板部中的前述齿部的下面的部分，使C浓度成为前述原料钢的C浓度，并且形成含有马氏体组织的第二淬火硬化层，前述圆板部中的比前述第二淬火硬化层深的区域，使C浓度成为前述原料钢的C浓度，并且形成不含有马氏体组织的非淬火层。2.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，前述第一淬火硬化层的C浓度，在表面为0.60～0.85质量%，并且在内部朝向与前述第二淬火硬化层的分界在慢慢降低。3.如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，原料钢的化学成分还包含：Ti为0.005～0.2质量%，B为0.0006～0.005质量%。4.如权利要求1至3中任一项所述的齿轮，其特征在于，原料钢的化学成分中的Mo的含量为低于0.01%。5.如权利要求1至4中任一项所述的齿轮，其特征在于，原料钢的化学成分还包含：Nb为0.01～0.3质量%、V为0.01～0.2质量%中的一种或者两种。6.如权利要求1至5中任一项所述的齿轮，其特征在于，原料钢的化学成分还包含：Ni为0.1～3.0质量%。7.一种齿轮的制造方法，该齿轮具有圆板部和于前述圆板部以圆周状分散方式形成的多个齿部，其特征在于，所述制造方法使用的原料钢的化学成分为：C为0.1～0.40质量%、Si为0.35～3.0质量%、Mn为0.1～3.0质量%、Cr为低于0.2质量%、Mo为0.1质量%以下、P为0.03质量%以下、S为0.15质量%以下、Al为0.05质量%以下、N为0.03质量%以下、Fe和不可避免的杂质为余量，所述制造方法施行下述工序：渗碳工序，该工序在氧浓度比大气的氧浓度低的渗碳环境中，对采用前述原料钢成型而成的齿轮进行加热至前述原料钢的奥氏体