[发明专利]一种驱动桥主从动锥齿轮的热处理加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动桥主从动锥齿轮的热处理加工工艺。

背景技术

目前，随着汽车行业的蓬勃发展，汽车的产量每年都在急剧增长。前桥、后单桥、后双桥，以及各种型号的载重货车对驱动桥主从动锥齿轮的需求大为增加，对其形变、强度和使用寿命等性能要求也在不断提高。传统的热处理工艺已不能满足这些要求，急需一种既能提高汽车驱动桥主从动锥齿轮质量，又能降低加工成本的热处理工艺。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种驱动桥主从动锥齿轮的热处理加工工艺，加工后，锥齿轮的形变、强度和使用寿命等性能均得到提高，本工艺不仅能够节约能源，减少热前的冷加工工时和热后磨削量，而且使得生产成本在整体上得到大幅度的削减。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种驱动桥主从动锥齿轮的热处理加工工艺，包括以下步骤：

1)将需要处理的锥齿轮加工件置于风冷室中，在温度43～52℃、风量85-95立方米/小时下风冷60～75s；

2)风冷后置于等温炉中，在温度650～670℃下等温180～190min；

3)置于冷却台上，风冷方式(风机吹送自然风冷却)，冷却至自然温度18～23℃；

4)进入稀土渗碳一室，进行稀土渗碳，工艺参数为：温度850～880℃，RX(为渗碳用富化气体)12～13m³/h，碳势0，稀土流量0L/min，推料周期5min；

5)进入稀土渗碳二室，进行稀土渗碳，工艺参数为：温度880～920℃，RX10～12m³/h，碳势0.80～0.86％，稀土流量10～25L/min，推料周期6～8min；

6)进入稀土渗碳三室，进行稀土渗碳，工艺参数为：温度880～920℃，RX15～30m³/h，碳势1.10～1.30％，稀土流量15～30L/min；推料周期6～8min；

7)进入稀土渗碳四室，进行稀土渗碳，工艺参数为：温度850～890℃，RX8～12m³/h，碳势0.90～1.00％，稀土流量10～15L/min，推料周期6～8min；

8)进入稀土渗碳五室，进行稀土渗碳，工艺参数为：温度830℃，RX8～12m³/h，碳势0.80～0.90％，稀土流量10～25L/min，推料周期6～8min；热处理完成。

所述步骤4)～8)中，在每个稀土渗碳室的时间一般为半个小时左右，具体应用时，可根据工件大小来确定时间长短。

本发明的工艺是在传统热处理基础上，采用预先等温正火处理，然后进行催渗的化学热处理渗碳工艺，其能使齿轮在形变、强度和使用寿命等方面获得明显的提高，而且能够节约能源，减少热前的冷加工工时和热后磨削量，使得生产成本在整体上得到大幅度的削减。试验证明，在后续热处理工艺不变的前提下，采用等温正火后的齿轮淬火后的一次合格率可提高20％左右；在渗碳工艺不变的条件下，采用催渗技术可以使渗碳层厚度增加20-30％，或在相同的技术要求情况下，通过添加催渗剂就可以降低渗碳温度40-50℃。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、采用的技术为等温正火与后续的稀土催渗相结合，是将两种减少变形的工艺相结合，此种工艺现有技术中未见有报道。

2、采用等温正火技术可提高零件的组织状态，采用催渗技术可提高零件渗碳层的质量和齿轮的力学性能，这两种工艺相结合可提高零件的综合机械性能。

3、采用等温正火与低温稀土催渗相结合工艺，可减少主、从动锥齿轮的变形，降低废品率，减少后续磨削工序的工作量，从而降低成本。

4、在不改变渗碳温度的情况下，采用稀土渗碳技术后预计可提高生产效率10-15％，预计节电10-15％，并节省其它辅助材料。

驱动桥主从动锥齿轮经本发明的工艺处理后，在尘产率和产品质量上有大幅的提高，产品优于传统热处理的产品，在激烈的市场竞争中可处于优势地位，发展前景十分美好，具有很大的推广价值和应用价值。

附图说明

图1为试样经不同等温温度处理后的金相组织；

其中，等温温度分别为：(a)660℃；(b)620℃；(c)540℃；(d)500℃。

图2为在不同温度下稀土添加量与渗碳层深的关系；

其中，(a)880℃，(b)920℃。

图3为在渗碳温度920℃下有无稀土渗碳层厚度的对比；

其中，(a)有稀土，(b)无稀土。