[发明专利]齿轮表面真空感应加热扩渗方法及装置

说明书

本发明提供了一种齿轮表面真空感应加热扩渗方法，将待处理齿轮工件放置于反应装置内腔的工作台上，真空装置进行抽真空；粉末原料从进料斗进入内腔，经过滤装置筛选进入过滤装置下面的反应容器中；感应线圈通电后加热，使齿轮工件温度升高符合热扩渗工艺要求，进行表面热扩渗处理反应。本发明的热扩渗方法，由于在真空条件下加热工件，所以被加热渗入涂层的工件表面不会氧化，不脱碳，表面光亮，质量好；粉末配方可以根据需要调整，气氛可控；可单独或者连续进料，接触面积大，反应均匀，效率高；利用感应加热，可使工件迅速加热，节约工时。

技术领域

本发明涉及一种齿轮表面真空感应加热扩渗方法，对齿轮等金属零件和材料表面真空感应加热扩渗合金元素的方法及装置，主要用于金属类零件和材料表面冶金结合涂层的制备和表面合金化，属于金属表面技术领域。

背景技术

齿轮作为机械传动的重要组成部分广泛应用于航空、航天、航海、汽车等领域，然而常因齿面失效而无法继续工作，因此提高齿轮表面性能是目前重要的研究课题。随着科技的不断发展，特殊工况条件下运行的传动机构对齿轮提出了越来越高的要求，如齿轮表面高硬度、高耐磨性、高/低温耐候性和耐腐蚀性及防辐射性能等，由于齿轮需要心部韧性高，因此目前主要的技术方向是表面强化技术。

当前所用的材料表面强化方法主要有：PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）、高能束表面改性、电沉积、热喷涂、化学热处理等方法,其中表面扩渗技术作为一种化学热处理技术，可以在金属材料表面渗进一种或几种元素，对被渗产品的几何形状和尺寸影响很小，工件变形小、精度高尺寸稳定性好；可通过选择和控制渗入元素和渗层深度，使工件表面获得不同性能；不受工件形状的局限；可节约贵重金属，降低成本。但扩渗工艺技术目前工作效率还不够高、表面氧化严重等不足，是一个需要解决的问题，针对此问题，现有技术中没有适合齿轮表面真空感应加热扩渗的方法及装置。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供了一种齿轮表面真空感应加热扩渗方法及装置，以提高齿轮表面扩渗处理效率、防止齿轮表面氧化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种齿轮表面真空感应加热扩渗方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将待处理齿轮工件放置于反应装置内腔的工作台上，关闭密封盖使反应装置内腔密闭，打开外接在抽真空接口的真空装置进行抽真空，当内腔的真空达到使用要求时，关闭抽真空装置；

2）打开反应装置上设置的进料斗的阀门，将扩渗处理所需的粉末原料进入反应装置的内腔，落入过滤装置；

3）粉末原料通过过滤装置进行筛选，粒度小于筛子粒度的颗粒，进入过滤装置下面的反应容器中；粒度大于筛子目数的大颗粒，不进入反应容器中参与反应；

4）待扩渗处理所需的粉末原料全部进入后，连接电源，使设置在反应装置周围的感应线圈通电后加热，使齿轮工件温度升高符合热扩渗工艺要求，进行表面热扩渗处理反应；

5）当齿轮表面热扩渗处理达到工艺要求后，停止热扩渗处理；将反应容器中的废料粉末排出反应装置；

6）重复前述2）—5）的步骤，直至达到热扩渗处理工艺要求的扩渗厚度和元素分布要求；

7）关闭电源，感应线圈停止加热，打开真空接口使空气进入反应装置的内腔，开启密封盖，取出热扩渗处理的齿轮工件。

进一步的特征是：在反应装置上设置热电偶采集温度数据。

所述工作台是可转动以倾斜的，反应容器相应倾斜，将反应容器中的废料粉末倾斜倒入废料输送道，经废料输送道排出反应装置，进入废料收集装置中 。