本發(fā)明是一種齒輪，具體涉及一種耐磨齒輪。
背景技術：
變速箱齒輪經常在高轉速、高負荷、轉速和負荷不斷交變的情況下工作，齒輪除了由于正常磨損外，還會由于潤滑油品質、潤滑條件不良、駕駛操作不當、維修時齒輪裝配相互啃合位置不當等原因，均會造成齒輪沖擊，輪齒啃合得不好以及起步抖動等，都會加速齒輪的磨損和損傷，齒輪是依靠本身的結構尺寸和材料強度來承受外載荷的，這就要求材料具有較高強度韌性和耐磨性；由于齒輪形狀復雜，齒輪精度要求高，還要求材料工藝性好。
技術實現要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提出一種使用壽命長、耐磨的齒輪。
本發(fā)明為解決上述技術問題提出的技術方案是：一種耐磨齒輪，其特征在于：其質量百分比成分為：C：0.33-0.61%，Cr：0.12-0.23%，Si：0.19-0.29%，Mn：0.0.52-0.65%，Zn：1.68-1.75%，Cu：2.23-2.34%，Mg：0.37-0.54%，Ag：0.05-0.11%，Ni：2.4-2.53%，Nb:0.02-0.03%,W：1.53-1.76%，Mo：0.05-0.08%，Nd：0.026-0.067%，S≤0.003%，P≤0.003%，余量為Fe；
所述齒輪外表面設有一層耐磨層，所述耐磨層按質量份數計包括以下組分：石墨粉:20-30份、氧化鎂：3-7份,氧化鋁：4-8份、二氧化硅：5-10份、碳化鎢2-4份、膨潤土:3-5份、稀土金屬：1-3份、羥基丙烯酸樹脂7-12份、聚二甲基硅氧烷：10-15份、穩(wěn)定劑2-3份、增稠劑1-2份；
所述稀土金屬按質量百分比成分為：Ce：7-11%，Pr：11-13%，Nd：6-9%，Pm：2-5%，Gd：7-9%，Lu：5-8%，Dy：10-13%，Eu：2-5%，Tb：11-13%， Er：2.6-3.7%，余量為La。
上述技術方案的改進是：其質量百分比成分為：C：0.55%，Cr：0.18%，Si：0.22%，Mn：0.58%，Zn：1.71%，Cu：2.27%，Mg：0.43%，Ag ：0.07%，Ni：2.42%，Nb:0.025%,W：1.61%，Mo：0.062%，Nd：0.035%，S≤0.0025%，P≤0.0027%，余量為Fe；
齒輪外表面設有一層耐磨層，所述耐磨層按質量份數計包括以下組分：石墨粉:23份、氧化鎂：4份,氧化鋁：5份、二氧化硅：7份、碳化鎢3份、膨潤土:3份、稀土金屬：2份、羥基丙烯酸樹脂8份、聚二甲基硅氧烷：12份、穩(wěn)定劑2份、增稠劑1份；
所述稀土金屬按質量百分比成分為：Ce：8%，Pr：11%，Nd：6%，Pm：3%，Gd：7%，Lu：6%，Dy：10%，Eu：3%，Tb：11%， Er：2.8%，余量為La。
上述技術方案的改進是：其質量百分比成分為：C：0.58%，Cr：0.21%，Si：0.24%，Mn：0.61%，Zn：1.73%，Cu：2.31%，Mg：0.45%，Ag ：0.08%，Ni：2.46%，Nb:0.027%,W：1.63%，Mo：0.067%，Nd：0.045%，S≤0.0022%，P≤0.0023%，余量為Fe；
齒輪外表面設有一層耐磨層，所述耐磨層按質量份數計包括以下組分：石墨粉:26份、氧化鎂：6份,氧化鋁：6份、二氧化硅：8份、碳化鎢4份、膨潤土:4份、稀土金屬：3份、羥基丙烯酸樹脂11份、聚二甲基硅氧烷：14份、穩(wěn)定劑3份、增稠劑2份；
稀土金屬按質量百分比成分為：Ce：9%，Pr：13%，Nd：8%，Pm：4%，Gd：8%，Lu：7%，Dy：11%，Eu：4%，Tb：13%， Er：2.9%，余量為La。
本發(fā)明耐磨齒輪的生產工藝，具體包括以下步驟：
步驟一：按照上述配比將原料加入熔爐內，將溫度升至1580-1600℃，使得原料熔化成為液體，然后用冷水進行降溫，以15-20℃/s將溫度降至室溫，然后進行第二次加熱熔煉，溫度在1590-1605℃；
步驟二：將步驟一的金屬溶液加入球化劑和孕育劑，用薄鋼板覆蓋在球化劑、孕育劑上，并搗實，然后進行快速扒渣，將金屬溶液注入到成型的模具當中，空冷后脫模制得齒輪毛坯；
步驟三：對步驟二的齒輪毛坯進行加熱，溫度在640-665℃，并保溫50-55min，然后采用風冷以15-20℃/s的冷卻速率將鑄件加速冷卻至390-410℃后，再空冷至室溫,再將溫度升至570-580℃，回火40-50min，然后以30-35℃/s冷卻至350-360℃，然后空冷至室溫；再進行第二次回火，溫度加熱到610-620℃，回火50-60min，然后后空冷至室溫；
步驟四：按照上述配比將石墨粉、氧化鎂、碳化鎢、氧化鋁、二氧化硅、膨潤土、稀土金屬研磨，過200目篩，加入水攪拌，然后將羥基丙烯酸樹脂、聚二甲基硅氧烷、穩(wěn)定劑、增稠劑依次加入，以200-300r/min攪拌20-30min；
步驟五：將步驟四得到的產物覆蓋在齒輪表面，進行低溫干燥，控制干燥溫度為40-50℃，然后將低溫干燥后的齒輪進行焙燒，冷卻后放置在車床上進行精車削工序，并進行精銑削齒形工序得到齒輪成品。
本發(fā)明采用上述技術方案的有益效果是：本發(fā)明耐磨齒輪由于原料中含有Zn、Ni和W，加強了齒輪的耐熱和耐腐蝕性能；加入Ti、Al和稀土金屬元素，減輕了齒輪的質量，增加了結構強度和耐腐蝕性能；通過兩次回火，能夠保持結構穩(wěn)定，進一步增強接觸疲勞強度和沖擊韌性；通過耐磨保護層的保護，不僅保證了齒輪的耐高溫耐腐蝕性能，本發(fā)明在耐磨齒輪表面覆蓋一層保護層，進一步提高了齒輪表面的結構強度，使齒輪更加耐磨，延長使用壽命。
具體實施方式
實施例1
本實施例一種耐磨齒輪，其質量百分比成分為：C：0.55%，Cr：0.18%，Si：0.22%，Mn：0.58%，Zn：1.71%，Cu：2.27%，Mg：0.43%，Ag ：0.07%，Ni：2.42%，Nb:0.025%,W：1.61%，Mo：0.062%，Nd：0.035%，S≤0.0025%，P≤0.0027%，余量為Fe；
齒輪外表面設有一層耐磨層，所述耐磨層按質量份數計包括以下組分：石墨粉:23份、氧化鎂：4份,氧化鋁：5份、二氧化硅：7份、碳化鎢3份、膨潤土:3份、稀土金屬：2份、羥基丙烯酸樹脂8份、聚二甲基硅氧烷：12份、穩(wěn)定劑2份、增稠劑1份；
稀土金屬按質量百分比成分為：Ce：8%，Pr：11%，Nd：6%，Pm：3%，Gd：7%，Lu：6%，Dy：10%，Eu：3%，Tb：11%， Er：2.8%，余量為La。
本實施例耐磨齒輪的生產工藝，具體包括以下步驟：
步驟一：按照上述配比將原料加入熔爐內，將溫度升至1590℃，使得原料熔化成為液體，然后用冷水進行降溫，以20℃/s將溫度降至室溫，然后進行第二次加熱熔煉，溫度在1600℃；
步驟二：將步驟一的金屬溶液加入球化劑和孕育劑，用薄鋼板覆蓋在球化劑、孕育劑上，并搗實，然后進行快速扒渣，將金屬溶液注入到成型的模具當中，空冷后脫模制得齒輪毛坯；
步驟三：對步驟二的齒輪毛坯進行加熱，溫度在660℃，并保溫50min，然后采用風冷以18℃/s的冷卻速率將鑄件加速冷卻至395℃后，再空冷至室溫,再將溫度升至575℃，回火45min，然后以33℃/s冷卻至350℃，然后空冷至室溫；再進行第二次回火，溫度加熱到320℃，回火50min，然后后空冷至室溫；
步驟四：按照上述配比將石墨粉、氧化鎂、碳化鎢、氧化鋁、二氧化硅、膨潤土、稀土金屬研磨，過200目篩，加入水攪拌，然后將羥基丙烯酸樹脂、聚二甲基硅氧烷、穩(wěn)定劑、增稠劑依次加入，以230r/min攪拌27min；
步驟五：將步驟四得到的產物覆蓋在齒輪表面，進行低溫干燥，控制干燥溫度為47℃，然后將低溫干燥后的齒輪進行焙燒，冷卻后放置在車床上進行精車削工序，并進行精銑削齒形工序得到齒輪成品。
實施例2
本實施例一種耐磨齒輪，其質量百分比成分為：C：0.58%，Cr：0.21%，Si：0.24%，Mn：0.61%，Zn：1.73%，Cu：2.31%，Mg：0.45%，Ag ：0.08%，Ni：2.46%，Nb:0.027%,W：1.63%，Mo：0.067%，Nd：0.045%，S≤0.0022%，P≤0.0023%，余量為Fe；
齒輪外表面設有一層耐磨層，所述耐磨層按質量份數計包括以下組分：石墨粉:26份、氧化鎂：6份,氧化鋁：6份、二氧化硅：8份、碳化鎢4份、膨潤土:4份、稀土金屬：3份、羥基丙烯酸樹脂11份、聚二甲基硅氧烷：14份、穩(wěn)定劑3份、增稠劑2份；
稀土金屬按質量百分比成分為：Ce：9%，Pr：13%，Nd：8%，Pm：4%，Gd：8%，Lu：7%，Dy：11%，Eu：4%，Tb：13%， Er：2.9%，余量為La。
本實施例耐磨齒輪的生產工藝，具體包括以下步驟：
步驟一：按照上述配比將原料加入熔爐內，將溫度升至1580℃，使得原料熔化成為液體，然后用冷水進行降溫，以18℃/s將溫度降至室溫，然后進行第二次加熱熔煉，溫度在1595℃；
步驟二：將步驟一的金屬溶液加入球化劑和孕育劑，用薄鋼板覆蓋在球化劑、孕育劑上，并搗實，然后進行快速扒渣，將金屬溶液注入到成型的模具當中，空冷后脫模制得齒輪毛坯；
步驟三：對步驟二的齒輪毛坯進行加熱，溫度在650℃，并保溫53min，然后采用風冷以16℃/s的冷卻速率將鑄件加速冷卻至390℃后，再空冷至室溫,再將溫度升至570℃，回火50min，然后以30℃/s冷卻至360℃，然后空冷至室溫；再進行第二次回火，溫度加熱到610℃，回火60min，然后后空冷至室溫；
步驟四：按照上述配比將石墨粉、氧化鎂、碳化鎢、氧化鋁、二氧化硅、膨潤土、稀土金屬研磨，過200目篩，加入水攪拌，然后將羥基丙烯酸樹脂、聚二甲基硅氧烷、穩(wěn)定劑、增稠劑依次加入，以300r/min攪拌23min；
步驟五：將步驟四得到的產物覆蓋在齒輪表面，進行低溫干燥，控制干燥溫度為45℃，然后將低溫干燥后的齒輪進行焙燒，冷卻后放置在車床上進行精車削工序，并進行精銑削齒形工序得到齒輪成品。
本發(fā)明不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。