[发明专利]一种低内应力的合金钢齿轮

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种齿轮，特别是涉及一种低内应力的合金钢齿轮。

背景技术

中国齿轮工业在“十五”期间得到了快速发展：2005年齿轮行业的年产值由2000年的240亿元增加到683亿元，年复合增长率23.27%，已成为中国机械基础件中规模最大的行业。就市场需求与生产规模而言，中国齿轮行业在全球排名已超过意大利，居世界第四位。

齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。随着国民经济的高速发展，全行业年销售总额已突破千亿元，形成了企业多元并存、共同发展的行业格局。其中，龙头企业、骨干企业已成为推动行业管理水平、产品技术质量水平和自主创新能力提升的重要力量，为把我国从齿轮制造大国建设成为齿轮制造强国做出了突出贡献。

根据(中国齿轮行业产销需求预测与转型升级分析报告)显示中国齿轮传动行业在“十一五”期间得到了快速发展，2005-2010年中国齿轮行业的工业总产值逐年增加，且同比增幅均在20%以上。2010年整个齿轮产业实现工业总产值946.35亿元，齿轮全行业市场需求超过1400亿元，世界排名第二。从规模和销售额等各方面因素来看，齿轮产业已然成为中国机械通用零部件基础件领域的“领军”级行业。中国已经成为名副其实的世界齿轮制造大国。

中国处于工业化、市场化和城镇化加快发展的时期，也处在消费扩大和结构升级的时期，装备制造业将迎来难得发展机遇，为齿轮的发展提供巨大市场空间。“十二五”是我国齿轮行业发展的黄金期，行业应加快朝“由大变强”的目标迈进。

汽车齿轮的寿命主要由两大指标考核，一是齿轮的接触疲劳强度，二是齿轮的弯曲疲劳强度。前者主要由渗碳淬火质量决定，后者主要由齿轮材料决定，传统齿轮的强度和硬度得到提高时其韧性会随之降低，并且齿轮内部的应力较高，在高速或重载场合会引发多种失效形式，因此需要制造出既能使硬度得到提高，韧性不随之下降的齿轮，以此来拓宽齿轮的使用范围。

发明内容

本发明针对传统齿轮在硬度提升时，韧性会随之下降以及传统齿轮齿面易磨损、轮齿易发生塑性变形或折断等不足，提出一种低内应力的合金钢齿轮，其齿轮的组分更为合理、工作寿命更长，能大大提升齿轮的力学性能，满足多种承载、高速场合的使用需求。

本发明的技术方案是：一种低内应力的合金钢齿轮，其特征在于：所述齿轮的组分及其重量百分比为：C 2.0～3.2%，Si 1.5～2.5%，Mn 0.15～0.3%，Cr 0.05～0.25%，W 0.15～0.3%，S 0.1～0.3%，P 0.1～0.4%，Te 0.013～0.021%，其余为金相组织为铁素体+奥氏体的Fe 和不可避免的杂质。

所述齿轮的模数m=5、齿数Z=36。

所述齿轮成型后先做表面弱渗碳气氛渗碳处理，然后做表面淬火处理。

所述齿轮在淬火处理完成后需要用正火，并用850℃进行高温回火处理。

所述齿轮在完成热处理后需要采用研磨处理。

本发明的有益效果为：本发明提出的一种低内应力的合金钢齿轮，组分新颖，制作过程合理清晰，为了提高齿轮的表面硬度，齿轮成型后进行表面渗碳处理，渗碳完成后进行表面淬火处理，提高了轮齿的硬度和轮齿的表面强度，减少了齿面的磨损，通过正火和回火处理，提升了齿轮的内部力学性能，其韧性和疲劳强度得到了大幅度的提升，整个热处理完成后，还采用了研磨处理，提高了表面的力学性能，尤其是钝化了表面的应力，齿轮的使用寿命得到了大幅度的提高，满足了多种高承载、高转速场合的使用需求。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

一种低内应力的合金钢齿轮，齿轮的组分及其重量百分比为：C 2.0～3.2%，Si 1.5～2.5%，Mn 0.15～0.3%，Cr 0.05～0.25%，W 0.15～0.3%，S 0.1～0.3%，P 0.1～0.4%，Te 0.013～0.021%，其余为金相组织为铁素体+奥氏体的Fe 和不可避免的杂质。

一种低内应力的合金钢齿轮，齿轮的模数m=5、齿数Z=36；齿轮成型后先做表面弱渗碳气氛渗碳处理，然后做表面淬火处理；齿轮在淬火处理完成后需要用正火，并用850℃进行高温回火处理；齿轮在完成热处理后需要采用研磨处理。

实施例1 ：