汽車齒輪的滲碳淬火工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，使用井式氣體滲碳爐對汽車齒進行滲碳處理，包括以下步驟：a)一級預熱：將爐內的溫度逐漸升至880±5℃后將汽車齒輪放置于爐內，將爐內溫度下降至750±5℃，保溫30min，這種汽車齒輪的滲碳淬火工藝采用重復預熱和擴散的方式，使汽車齒輪在滲碳成品后有效滲碳層的深度達到1.1～1.2mm，表面硬度為58～62HRC，提高零件的耐磨性、強度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機械性能，而且并未產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，保證了汽車齒輪的可靠性和使用壽命。
【專利說明】汽車齒輪的滲碳淬火工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理【技術領域】，尤其涉及一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝。

【背景技術】
[0002]熱處理工藝是指零件熱處理作業(yè)的全過程，完整的熱處理工藝，不但能優(yōu)質高效的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的服役壽命，而且能夠降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的效益。
[0003]化學熱處理是表面合金化與熱處理相結合的一項工藝技術，它是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質中保溫，是一種或者幾種元素滲入工件表層中，配以不同的后續(xù)熱處理，通過表面合金化實現(xiàn)表面強化，在提高表面強度、硬度、耐磨等性能的同時，保持心部的強韌性，是產(chǎn)品具有更高的綜合力學性能，其中滲碳是為了增加鋼件表層的碳含量和一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質中加熱并保溫，使碳原子滲入表層的化學熱處理工藝。滲碳后淬火回火，能使零件表面硬度提高、耐磨，而心部韌性好。
[0004]汽車齒輪通過滲碳淬火工藝能夠改變內部組織，提高零件的耐磨性、強度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機械性能，提高汽車齒輪的穩(wěn)定性和使用壽命，傳統(tǒng)的對于汽車齒輪的滲碳淬火工藝，齒輪成品后會產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，這嚴重影響到汽車齒輪的機械性能，甚至造成齒輪的報廢。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是:為了解決現(xiàn)有技術中對汽車齒輪的滲碳工藝成品后滲碳之后會產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，這嚴重影響到汽車齒輪的機械性能，甚至造成齒輪的報廢的問題，本發(fā)明提供了一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝來解決上述問題。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，使用井式氣體滲碳爐對汽車齒進行滲碳處理，包括以下步驟:
[0007]a) 一級預熱:將爐內的溫度逐漸升至880±5°C后將汽車齒輪放置于爐內，將爐內溫度下降至750±5°C,保溫30min ；
[0008]b) 二級預熱:在80min中將爐內溫度逐漸升至910±5°C，在80min內持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170±5滴/min，在80min的后30min內持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170±5滴 /min ；
[0009]c)排氣:在35min內將爐內空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185 ±5滴/min ；
[0010]d)強滲:將爐內溫度升至920±5°C，碳勢為1.2% Cp，爐壓為15?20Pa，保溫100±10min并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ；
[0011]e) 一級擴散:將爐內溫度降至900±5°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80±5min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ；
[0012]f) 二級擴散:將爐內溫度降至880±5°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60±5min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ；
[0013]g)預冷:在10min中將爐內溫度逐漸降至850±5°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp,爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ；
[0014]h)淬火:將汽車齒輪出爐進行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ；
[0015]i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C ；
[0016]j)回火:進行低溫回火，控制爐內溫度165±5°C，時間為80?10min ；
[0017]k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進行空冷。
[0018]作為優(yōu)選，在所述步驟i)清洗后將汽車齒輪置于在75±10°C的環(huán)境中干燥。
[0019]作為優(yōu)選，所述淬火油為快速光亮淬火油。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，這種汽車齒輪的滲碳淬火工藝采用重復預熱和擴散的方式，使汽車齒輪在滲碳成品后有效滲碳層的深度達到1.1?1.2mm，表面硬度為58?62HRC，提高零件的耐磨性、強度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機械性能，而且并未產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，保證了汽車齒輪的可靠性和使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0022]圖1是本發(fā)明汽車齒輪的滲碳淬火工藝的最優(yōu)實施例的工藝曲線圖。

【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0024]本發(fā)明提供了一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，使用井式氣體滲碳爐對汽車變速箱中的變速器齒輪進行滲碳處理，材質為20CrMnTi，包括以下步驟:
[0025]a) 一級預熱:將爐內的溫度逐漸升至880±5°C后將汽車齒輪放置于爐內，將爐內溫度下降至750±5°C,保溫30min ；
[0026]b) 二級預熱:在80min中將爐內溫度逐漸升至910±5°C，在80min內持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170±5滴/min，在80min的后30min內持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170±5滴 /min ；
[0027]c)排氣:在35min內將爐內空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185 ±5滴/min ；
[0028]d)強滲:將爐內溫度升至920±5°C，碳勢為1.2% Cp，爐壓為15?20Pa，保溫100±10min并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ；
[0029]e) 一級擴散:將爐內溫度降至900±5°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80±5min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ；
[0030]f) 二級擴散:將爐內溫度降至880±5°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60±5min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ；
[0031]g)預冷:在10min中將爐內溫度逐漸降至850±5°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp，爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ；
[0032]h)淬火:將汽車齒輪出爐進行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ；
[0033]i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C ；
[0034]j)回火:進行低溫回火，控制爐內溫度165±5°C，時間為80?10min ；
[0035]k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進行空冷。
[0036]在所述步驟i)清洗后將汽車齒輪置于在75±10°C的環(huán)境中干燥，所述淬火油為快速光亮淬火油。
[0037]這種汽車齒輪的滲碳淬火工藝采用重復預熱和擴散的方式，使汽車齒輪在滲碳成品后有效滲碳層的深度達到1.1?1.2mm，表面硬度為58?62HRC，提高零件的耐磨性、強度和疲勞極限，充分發(fā)揮齒輪材料的機械性能，而且并未產(chǎn)生例如直徑變化、齒頂圓及內孔的不均勻變化、平面翹曲以及齒間尺寸變化等畸變，保證了汽車齒輪的可靠性和使用壽命。
[0038]為了進一步說明本發(fā)明的技術方案，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的限制。
[0039]實施例
[0040]使用井式氣體滲碳爐對汽車變速箱中的變速器齒輪進行滲碳處理，材質為20CrMnTi，如圖1所示，包括以下步驟:
[0041]a) 一級預熱:將爐內的溫度逐漸升至880°C后將汽車齒輪放置于爐內，將爐內溫度下降至750°C,保溫30min ；
[0042]b) 二級預熱:在80min中將爐內溫度逐漸升至910°C，在80min內持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170滴/min，在80min的后30min內持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170滴/min ；
[0043]c)排氣:在35min內將爐內空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185滴/min ；
[0044]d)強滲:將爐內溫度升至920°C，碳勢為1.2% Cp，爐壓為15?20Pa，保溫10min并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ；
[0045]e) 一級擴散:將爐內溫度降至900°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ；
[0046]f) 二級擴散:將爐內溫度降至880°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ；
[0047]g)預冷:在10min中將爐內溫度逐漸降至850°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp,爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ；
[0048]h)淬火:將汽車齒輪出爐進行油淬，淬火油的溫度控制在70°C ；
[0049]i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65°C ；
[0050]i’ )將汽車齒輪置于在75°C的環(huán)境中干燥；
[0051]j)回火:進行低溫回火,控制爐內溫度165°C,時間為90min ;
[0052]k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進行空冷。
[0053]對本實施例滲碳處理后的汽車齒輪進行性能測定，其中深度達到1.1mm，表面硬度為61.2HRC，內孔失圓為0.03mm，齒面鼓形量為0.01，說明畸變程度極小，復合生產(chǎn)要求。
[0054]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種汽車齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于:使用井式氣體滲碳爐對汽車齒進行滲碳處理，包括以下步驟: a)一級預熱:將爐內的溫度逐漸升至880±5°C后將汽車齒輪放置于爐內，將爐內溫度下降至750±5°〇，保溫301^11 ； b)二級預熱:在80min中將爐內溫度逐漸升至910±5°C，在80min內持續(xù)滴入甲醇，滴甲醇的量為170±5滴/min，在80min的后30min內持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為170±5滴/min ； c)排氣:在35min內將爐內空氣排空并且持續(xù)滴煤油，滴煤油的量為185±5滴/min； d)強滲:將爐內溫度升至920±5°C，碳勢為1.2%Cp，爐壓為15?20Pa，保溫10ilOmin并滴煤油，滴煤油的量為35滴/min ； e)一級擴散:將爐內溫度降至900±5°C，碳勢為1.03% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫80±5min并滴煤油，滴煤油的量為28滴/min ； f)二級擴散:將爐內溫度降至880±5°C，碳勢為0.82% Cp，爐壓為10?15Pa，保溫60±5min并滴煤油，滴煤油的量為22滴/min ； g)預冷:在10min中將爐內溫度逐漸降至850±5°C并滴甲醇和煤油，滴煤油的量為15滴/min，滴甲醇的量為25滴/min，碳勢為0.8% Cp，爐壓為10?15Pa，再保溫50min并且滴甲醇，滴甲醇的量為25滴/min ； h)淬火:將汽車齒輪出爐進行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C； i)清洗:去除汽車齒輪表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C； j)回火:進行低溫回火，控制爐內溫度165±5°C，時間為80?10min ； k)冷卻:將汽車齒輪從爐中取出進行空冷。
2.如權利要求1所述的汽車齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于:在所述步驟i)清洗后將汽車齒輪置于在75±10°C的環(huán)境中干燥。
3.如權利要求1所述的汽車齒輪的滲碳淬火工藝，其特征在于:所述淬火油為快速光亮淬火油。
【文檔編號】C21D1/18GK104357796SQ201410682009
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權日:2014年11月24日
【發(fā)明者】趙勝 申請人:張家港保稅區(qū)奇利國際貿易有限公司