空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102560061A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102560061A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201110454847.3(22)申请日2011.12.30(71)申请人中信重工机械股份有限公司地址471003河南省洛阳市涧西区建设路206号(72)发明人于慎君郎庆斌陶凯石如星代博杰李德福殷立涛李光林乙丑刘晓珂张峰聂新林席志永陈艳芳于文平(74)专利代理机构洛阳市凯旋专利事务所41112代理人陆君(51)Int.Cl.C21D9/32(2006.01)C23C8/22(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法(57)摘要本发明公开一种空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法，其在原有的空心齿轮轴生产工艺基础上进行改进，在渗碳工序之后、淬火工序之前对空心齿轮轴进行开通孔加工，留量为8~12mm。本发明能够大大减小腰鼓变形和齿向变形，同时齿顶圆尺寸与淬火前相比略有增大，完全避免了齿顶圆与公法线尺寸超差，为后续加工减少加工量，节约成本，提高效率，具有明显的经济效益。CN10256ACN102560061A权利要求书1/1页1.一种空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法，其特征是：其在原有的空心齿轮轴生产工艺基础上进行改进，在渗碳工序之后、淬火工序之前对空心齿轮轴进行开通孔加工，留量为8~12mm。2.根据权利要求1所述的空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法，其特征是：对空心齿轮轴开通孔加工后，进行淬火处理，淬火步骤为：（1）、将空心齿轮轴放入热处理炉内，以50~60℃/h的速度升温至350~400℃，保温2~3h后以50~60℃/h的速度升温至600~650℃，保温3~5h后以60~70℃/h的速度升温至淬火温度810~830℃，保温4~8h；（2）、将空心齿轮轴从炉中吊出，放入快速淬火油中淬火60~120min，工件上下窜动8~12分钟，油温控制在70~90℃，表面温度冷却至≤150℃之后从油中取出；（3）、冷却结束后及时装炉，以30~40℃/h的速度升温至180~200℃，保温8~12h，出炉空冷。2CN102560061A说明书1/4页空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法技术领域[0001]本发明属于齿轮热处理技术领域，尤其是涉及一种空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法。背景技术[0002]空心齿轮轴是大型回转窑、磨机等建材、矿山、冶金、有色、电力等行业的机械设备中最关键的传动部件之一，其工作负荷较大，工作条件复杂，空心齿轮轴质量的好坏直接关系到整套产品的质量。目前，空心齿轮轴的传统生产工艺流程为：粗车—探伤—调质—半精车（内孔不车出）—探伤—半精车—粗滚—钳工倒角—渗碳—车渗碳层—淬火—喷丸—车—半精滚齿—车（中心孔的导向孔）—深孔镗镗中部通孔—精车外圆—磨—磨齿—钻端面孔—配钻销孔。[0003]空心齿轮轴按照传统工艺进行渗碳淬火后，大致发生两种变形：一种是齿顶圆成腰鼓形，齿部两端的外径略胀大，而中间段则收缩，齿幅越宽，腰鼓越明显；另一种变形是齿向变形，即螺旋角增大，如图1中所示，淬火后齿顶圆2与淬火前齿顶圆1相比成腰鼓形，淬火后齿向4与淬火前齿向3相比增大。空心齿轮轴淬火变形量大，使齿顶圆尺寸与淬火前相比有所减小，会导致公法线与齿顶圆超差严重，超差较大时会导致报废，且易出现齿面一面加工量大、一面加工量小的情况，造成齿面渗碳层不均，在使用过程中易出现点蚀、剥落、断齿等失效形式。发明内容[0004]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法，其适用于空心齿轮轴内孔尺寸为200~450mm，且内孔尺寸与外孔尺寸的比值为2/3~4/5的空心齿轮轴，能够大大减小腰鼓变形和齿向变形，同时齿顶圆尺寸与淬火前相比略有增大，完全避免了齿顶圆与公法线尺寸超差。[0005]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法，其在原有的空心齿轮轴生产工艺基础上进行改进，在渗碳工序之后、淬火工序之前对空心齿轮轴进行开通孔加工，留量为8~12mm。[0006]上述的空心齿轮轴渗碳淬火变形的控制方法中，对空心齿轮轴开通孔加工后，进行淬火处理，淬火步骤为：（1）、将空心齿轮轴放入热处理炉内，以50~60℃/h的速度升温至350~400℃，保温2~3h后以50~60℃/h的速度升温至600~650℃，保温3~5h后以60~70℃/h的速度升温至淬火温度810~830℃，保温4~8h；（2）、将空心齿轮轴从炉中吊出，放入快速淬火油中淬火60~120min，工件上下窜动8~12分钟，油温控制在70~90℃，表面温度冷却至≤150