[发明专利]斜齿轮多用炉淬火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种淬火工艺，特别涉及一种斜齿轮的淬火工艺。

背景技术

由金属合金粉末直接压制成型的斜齿轮，其制造工艺简单，能节约大量的机加工工序和合金材料上的成本，因此深受企业欢迎。但由粉末冶金制得的斜齿轮，由于合金粉末在压制成型过程中各分子间的结构和密度不同，合金元素含量不同，给后期造成了很多方面的限制，特别是在热处理阶段，较难控制齿轮的热处理变形问题、硬度问题及强度问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种斜齿轮多用炉淬火工艺，以解决粉末冶金制得的斜齿轮在热处理阶段容易出现齿轮变形、硬度及强度不合格的问题。

本发明斜齿轮多用炉淬火工艺，包括以下步骤：

1)摆放工件：在工件进入多用炉前，将斜齿轮平铺在工件筐中，每筐摆放1～3层，相邻层之间用铁丝网隔开；

2)渗碳：将斜齿轮送入多用炉中，在第0至20分钟，将多用炉内温度升至860℃，使炉内碳势由升至0.2，保持炉内平衡空气流量65～85L/Min，保持炉内甲醇流量1.8～2.5L/min；

在第20至110分钟，保持炉内温度为860℃，并使碳势由0.2升至0.95，保持炉内平衡空气流量65～85L/Min，保持炉内甲醇流量1.8～2.5L/min；

在第110至140分钟，保持炉内温度为860℃，并保持碳势为0.95，保持炉内平衡空气流量65～85L/Min，保持炉内甲醇流量1.8～2.5L/min，同时向炉内通入氨气，氨气流量为2～5L/min；

3)淬火：采用淬火油作为淬火介质，油温控制在80～100℃，淬火过程中先快速搅拌油4分钟，搅拌速度为35HZ，再慢速搅拌6分钟，搅拌速度为25HZ。

本发明的有益效果：

本发明斜齿轮多用炉淬火工艺，在摆放工件时控制齿轮的层数在1～3层，并且利用铁丝网将相邻层的齿轮隔开，从而能保证渗透气氛与齿轮表面充分接触，使齿轮渗透均匀性更好；同时在渗碳阶段通过合理的控制渗碳温度、碳势、平衡空气、甲醇及氨气的流量，使齿轮表面碳浓度高、淬透性好，能使斜齿轮的表面硬度达到HV0.3：720±50，渗碳层深：≥0.5mm，解决了粉末冶金齿轮热处理表面硬度不合格问题；并且通过合理控制齿轮淬火温度、淬火油温和搅拌速度，能使粉末冶金齿轮热处理后的平面度误差≤0.03mm，公法线、齿型及齿向误差≤0.02mm，解决了斜齿轮的变形问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：本实施例斜齿轮多用炉淬火工艺，包括以下步骤：

1)摆放工件：在工件进入多用炉前，将斜齿轮平铺在工件筐中，每筐摆放3层，相邻层之间用铁丝网隔开；

2)渗碳：将斜齿轮送入多用炉中，在第0至20分钟，将多用炉内温度升至860℃，使炉内碳势由升至0.2，保持炉内平衡空气流量65L/Min，保持炉内甲醇流量1.8L/min；

在第20至110分钟，保持炉内温度为860℃，并使碳势由0.2升至0.95，保持炉内平衡空气流量65L/Min，保持炉内甲醇流量1.8L/min；

在第110至140分钟，保持炉内温度为860℃，并保持碳势为0.95，保持炉内平衡空气流量65L/Min，保持炉内甲醇流量1.8L/min，同时向炉内通入氨气，氨气流量为2L/min；

3)淬火：采用淬火油作为淬火介质，油温控制在80℃，淬火过程中先快速搅拌油4分钟，搅拌速度为35HZ，再慢速搅拌6分钟，搅拌速度为25HZ。

下表为采用本实施例工艺制得斜齿轮的抽样检测结果表：

本实施例斜齿轮多用炉淬火工艺，在摆放工件时控制齿轮的层数在1～3层，并且利用铁丝网将相邻层的齿轮隔开，从而能保证渗透气氛与齿轮表面充分接触，使齿轮渗透均匀性更好；同时在渗碳阶段通过合理的控制渗碳温度、碳势、平衡空气、甲醇及氨气的流量，使齿轮表面碳浓度高、淬透性好，能使斜齿轮的表面硬度达到HV0.3：720±50，渗碳层深：≥0.5mm，解决了粉末冶金齿轮热处理硬度不合格问题；并且通过合理控制齿轮淬火温度、淬火油温和搅拌速度，能使粉末冶金齿轮热处理后的平面度误差≤0.03mm，公法线、齿型及齿向误差≤0.02mm，解决了斜齿轮的变形问题。

实施例二：斜齿轮多用炉淬火工艺，包括以下步骤：

1)摆放工件：在工件进入多用炉前，将斜齿轮平铺在工件筐中，每筐摆放2层，相邻层之间用铁丝网隔开；