[发明专利]一种大型锥齿轮热处理变形控制方法

说明书

本发明涉及热处理领域，尤其是一种钢锥齿轮零件变形控制的热处理方法。该方法包括：将零件除锥齿区以外的所有区域进行第一次镀铜保护；将清理的零件的锥齿端向上装炉，使用工装对零件进行腹板支撑；对支撑的零件进行第一次渗碳；在保护气氛炉对第一次渗碳的零件进行高温回火，然后充氮气冷却至室温；将冷却的零件除锥齿、花键及轴颈以外的所有区域进行第二镀铜保护；将再清理的零件的锥齿端向上装炉，使用工装对再清理的零件进行腹板支撑；对再支撑的零件进行第一次渗碳；在保护气氛炉对第二次渗碳的零件进行高温回火；按预设升温要求将回火的零件放置在可控气氛炉内升温；对升温的零件进行压力淬火、冷却、回火、冷却至室温。

技术领域

本发明涉及热处理领域，尤其是一种大型锥齿轮热处理变形控制方法。

背景技术

8CrNi4E材料在热处理过程中变形较大，对于使用其制造的零件在热处理过程中产生的剧烈变形对后续的机械加工造成了严重影响，尤其是形状复杂且不对称结构的零件，所以因热处理变形产生的报废率极高。大型锥齿轮的生产一直以来是齿轮加工的难点，国内目前的技术水平发展瓶颈问题在于热处理变形控制及精磨齿加工。大型锥齿轮的生产国内属于空白状态，并没有实际生产经验与有效的变形控制手段。不同的工作环境及使用要求决定锥齿轮不同的性能指标，因而要求锥齿渗层深度要求不一致，大齿要求渗层深度(1.75～1.95) mm，轴颈和花键渗层深度(1.05～1.25)mm，零件的锥角变形量不超过+8′，根锥到安装距端面距离变形量不超过±0.1mm，目前采用的热处理技术无法实现两个区域两种渗碳层深度的要求，同时也无法达到所需的变形要求。

发明内容

本发明的目的是提供大型锥齿轮热处理变形控制的解决方案，可使锥齿轮在热处理后性能指标达到要求，大齿端的有效渗层深度为1.75～1.95mm，轴颈和花键渗层深度(1.05～1.25)mm，零件的锥角变形量不超过+8′，根锥到安装距端面距离变形量不超过±0.1mm。

本发明提供一种大型锥齿轮热处理变形控制方法，包括：

将零件除锥齿区以外的所有区域进行第一次镀铜保护；

清理第一次保护的零件的渗碳表面至零件为灰白色为止；

将清理的零件的锥齿端向上装炉，使用工装对零件进行腹板支撑；

对支撑的零件进行第一次渗碳；

在保护气氛炉对第一次渗碳的零件进行高温回火，然后充氮气冷却至室温；

将冷却的零件除锥齿、花键及轴颈以外的所有区域进行第二镀铜保护；

清理第二次保护的零件的渗碳表面至零件为灰白色为止；

将再清理的零件的锥齿端向上装炉，使用工装对再清理的零件进行腹板支撑；

对再支撑的零件进行第一次渗碳；

在保护气氛炉对第二次渗碳的零件进行高温回火；

按预设升温要求将回火的零件放置在可控气氛炉内升温；

对升温的零件进行压力淬火、冷却、回火、冷却至室温。

进一步的，工装为工装1B412/JS8C-1025。

进一步的，还包括：

在第一次镀铜保护前对零件进行补偿。

进一步的，零件的大齿端的有效渗层深度范围为1.75～1.95mm，轴颈和花键渗层深度的范围为1.05～1.25mm，零件的锥角变形量不超过+8′，零件的根锥到安装距端面距离变形量不超过±0.1mm。

进一步的，第一次渗碳的参数为：