[发明专利]一种耐磨主动轮齿圈及其制备方法

说明书

本发明公开一种耐磨主动轮齿圈及其制备方法，涉及一种主动轮齿圈的齿面耐磨强化方法。本发明可以提高主动轮齿圈的齿面硬度、抗弯强度以及耐磨损、抗冲击性能，解决了主动轮齿圈齿面耐磨性能、抗冲击性能及使用寿命不足问题。一种耐磨主动轮齿圈及其制备方法，首先将主动轮齿圈齿部的齿脊和齿谷部分加工出凹槽出来；然后将碳化钨合金粉粉末(60％‑70％)和镀镍金刚石粉末(30％‑40％)按比例混合均匀作为硬面层材料，将上述硬面层材料焊接在齿部凹槽内，形成冶金结合硬面层，适用于耐磨主动轮齿圈及其制备，适用于其他外齿圈、内齿圈和齿轮的齿面耐磨强化处理。

技术领域

本发明属于履带车辆技术领域，涉及一种耐磨主动轮齿圈及其制备方法。

背景技术

现有钢制主动轮齿圈的齿面采用中频淬火工艺进行强化。如图1所示：主动轮齿圈的齿部基体11加工到位后，在齿圈啮合接触工作区域的齿面12上进行中频淬火，提高齿面近表面区域硬度，有效淬硬层深约4mm，即通过热处理提高齿面硬度的方法，保证主动轮齿圈齿面的耐磨性能。

背景技术的缺陷

主动轮齿圈是履带式坦克装甲车辆行动系统关键件，随着行车里程数的增加，主动轮齿圈齿面与履带接触不断发生磨损，会降低传动的平稳性、传动效率及齿圈使用寿命，因此要求齿圈接触磨损表面必须具有极高的耐磨性能和抗冲击性能。

现有履带车辆采用中频淬火方法制造的主动轮齿圈，其耐磨性能存在缺陷。如图2所示，主动轮齿圈正向行车一侧齿面磨损严重，成犁沟状，超出了齿面有效硬化层深度。

其次，受工艺限制，现有主动轮齿圈经中频淬火后，虽然提高了近表面硬度，但其强化层硬度呈梯度下降分布，随着行车里程的增加，齿面磨损会越来越快。

再次，这种中频淬火工艺是针对主动轮齿圈基体材料进行强化，受零件自身铸造42CrMo材质性能所限，其齿面硬度和耐磨性能强化效果提升有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐磨主动轮齿圈的制备方法及采用该方法制备得到的耐磨主动轮齿圈，采用上述制备方法制备得到的主动轮齿圈耐磨性能和抗冲击性能好，使用寿命长。

本发明提高主动轮齿圈的齿面硬度、抗弯强度以及耐磨损、抗冲击性能，解决了履带车辆钢制主动轮齿圈齿面耐磨性能、抗冲击性能及使用寿命不足问题。

本发明的一种履带车辆耐磨主动轮齿圈制备方法，及用这种方法制备的履带车辆耐磨主动轮齿圈。

一种耐磨主动轮齿圈的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将主动轮齿圈齿部的齿脊和齿谷部分加工出凹槽；

第二步，将铸造碳化钨合金粉、镀镍金刚石粉二者按照：铸造碳化钨合金粉：镀镍金刚石粉＝60％-70％：30％-40％的比例混合均匀为硬面层材料；

第三步，将所述硬面层材料焊接在齿部凹槽内，形成冶金结合硬面层。

一种耐磨主动轮齿圈，所述耐磨主动轮齿圈采用上述的耐磨主动轮齿圈的制备方法制备得到；耐磨主动轮齿圈包括齿部和圈部，所述齿部包括齿尖、齿脊、齿谷以及覆盖在齿脊和齿谷表层的硬面层。

其中，所述制备方法包括以下步骤：将碳化钨合金粉粉末(60％-70％)和镀镍金刚石粉末(30％-40％)混合均匀作为硬面层材料；将上述硬面层材料与齿圈齿面铸钢基体焊接为一体，形成牢固的冶金结合硬面层。

上述制备方法，铸造碳化钨合金粉粉末硬度高，原料中采用镀镍的金刚石粉末，由于镀镍的金刚石表面有镍层进行保护，以及镍基自熔合金粉末的低熔点，可以有效的防止镀镍的金刚石内部的金刚石的碳化。因此，本发明的耐磨主动轮齿圈的制备方法可以提高齿圈的齿面硬度、耐磨性及抗冲击性能，提高其使用寿命。

其中，一种履带车辆主动轮齿圈的制备方法，包括以下步骤：