專利名稱：齒輪二段碳氮共滲工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種齒輪二段碳氮共滲工藝，用于機車變速箱齒輪表面強化。傳統(tǒng)的滲碳工藝見

圖1，經過"滲碳、正火、高溫回火、淬火、低溫回火"等一系列過程，現場暴露了許多問題變形大，機加工困難，合格率低，傳動精度差，噪聲大；工藝時間長，效率低，能耗大；齒輪服役期內過早疲勞剝落，硬化層性能差。
本發(fā)明的任務是，提出一種齒輪二段碳氮共滲工藝，要求變形小，合格率高，能耗小，周期短，強化效果好。
本發(fā)明的技術方案是一種齒輪二段碳氮共滲工藝(1)滲碳，溫度880℃±10℃，時間為2.5～3.5小時。
(2)碳氮共滲，溫度840℃±10℃，時間為4～4.5小時。
(3)共滲后淬火，并低溫回火。
由于二段碳氮共滲后，硬化層深達1.2mm以上，顯微組織、硬度及機械性能滿足設計要求，尤其變形小，工藝周期短，能耗小，產品合格率高。
經研究、反復試驗與論證，因而完成了發(fā)明任務。
圖1是傳統(tǒng)應用的滲碳工藝圖2是本發(fā)明實施工藝圖3是應用本發(fā)明工藝表面碳氮濃度分布圖以下結合附圖，詳細敘述本發(fā)明傳統(tǒng)的齒輪滲碳工藝滲碳920℃±10℃，時間約8-10小時，滲劑甲醇100～140d/min煤油100～150d/min，壓力30mmHg，870℃空冷重新加熱880℃±10℃，保溫1.5-2小時，風冷(正火)高溫回火640℃±10℃，時間約3小時，空冷；淬火820℃±10℃，保溫時間2小時，油冷(圖1)低溫回火260℃，時間6小時本發(fā)明齒輪二段碳氮共滲工藝第一段 滲碳溫度880℃±10℃，時間2.5～3.5小時，滲劑可以是甲醇280d/min，可以是煤油180d/min，也可以是氨氣0.1m3/h，或者應用二者，或者三者同時使用，壓力為30mmHg。
第二段 碳氮共滲，溫度840℃±10℃，時間約4～4.5小時，滲劑可以是煤油180d/min，也可以是氨氣0.25m3/h，或者二者同時使用，壓力為30mmHg(圖2)共滲后于820℃直接淬火，低溫回火，回火溫度260℃時間4小時。應用上述工藝，齒輪表面硬化獲得良好的效果(1)變形小，與滲碳相比，公法線長度變化平均值縮小到63.5％，而且維持在脹大范圍(+0.074～+0.136mm)。因變形小，機加工余量相應減小，這樣更能發(fā)揮齒輪熱處理表面硬化性能，國內外許多齒輪生產廠，對于控制齒輪熱處理變形，采用淬火壓床，這無疑成本高，而且還由于淬火壓床需要齒輪二次加熱，齒輪表面產生氧化脫碳，影響其使用壽命。(2)機械性能良好，齒面硬度達HRC58-60，滲層深達1.2mm以上，耐磨性接觸疲勞強度提高了，消除了滲碳齒輪服役期內過早疲勞剝落現象。(3)工藝簡單，周期比滲碳縮短60.80％，節(jié)約了能源。(4)機加工性能良好，磨削性能改善了，而傳統(tǒng)碳氮共滲存在著難磨削的問題。(5)表面碳濃度最高達0.8％，氮濃度最高達0.25％，而且濃度梯度平緩(圖3)實踐證明，齒輪二段碳氮共滲是良好的表面硬化工藝。
權利要求
1． 一種齒輪二段碳氮共滲工藝，其特征是(1)第一段滲碳，溫度880℃±10℃，時間為2.5～3.5小時；(2)第二段碳氮共滲，溫度840℃±10℃，時間為4～4.5小時；(3)共滲后淬火，并低溫回火。
2．由權利要求1所述的齒輪二段碳氮共滲工藝，其特征是共滲后淬火是直接淬火，淬火溫度為820℃±10℃。
全文摘要
齒輪二段碳氮共滲工藝,第一段滲碳,溫度880℃±10℃,滲劑可以是甲醇、煤油、微量氨氣,時間為2.5～3.5小時;第二段碳氮共滲,溫度840℃±10℃,滲劑為煤油、氨氣,時間為4～4.5小時;共滲后820℃±10℃直接淬火,并低溫回火。經本工藝處理的齒輪,變形小,產品合格率高,接觸疲勞強度及耐磨性等機械強度高,工藝簡單,節(jié)約能源,生產效率高。
文檔編號C23C8/06GK1209466SQ9811136
公開日1999年3月3日 申請日期1998年6月15日 優(yōu)先權日1998年6月15日
發(fā)明者張秋英 申請人:張秋英