[发明专利]减小工业机器人精密齿轮变形的真空辉光离子渗氮工艺

摘要

本发明公开了一种减小工业机器人精密齿轮变形的真空辉光离子渗氮工艺，属于热处理技术领域。本发明的步骤为：1)零件制备：对齿轮零件坯料进行调质，使硬度达到31～32.5HRC；2)前清洗：对齿轮零件进行清洗；3)零件装夹：将齿轮零件采用工装装夹成齿轮组合件；4)装炉：将上述的齿轮组合件均匀地呈封闭的圆环状布置在阴极盘上，并盖上炉罩；5)渗氮：采用阶梯升温保温方式将齿轮零件升温到渗氮温度，且自室温升温到渗氮温度的时间控制在3.5～4小时；6)随炉冷却：在炉内温度小于等于95℃时开炉。本发明有效减小了精密齿轮渗氮热处理后的变形，并满足了该齿轮热处理技术要求，一次热处理合格率达100％。

主权项

1.一种减小工业机器人精密齿轮变形的真空辉光离子渗氮工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）零件制备：对42CrMoH或35CrMo坯料进行调质，使坯料硬度达到31~32.5HRC，然后将坯料机加工为齿轮零件；其中，所述的42CrMoH坯料的化学成分为：C：0.38~0.45%；Mn：0.50~0.80%；Si：0.17~0.37%；S：≤0.030%；P：≤0.030%；Cr：0.9~1.2%；Mo：0.15~0.25%；Ni：≤0.03%；所述的35CrMo坯料的化学成分为：C：0.32~0.40%；Mn：0.40~0.70%；Si：0.17~0.37%；S：≤0.035%；P：≤0.035%；Cr：0.80~1.10%；Mo：0.15~0.25%；Ni：≤0.03%；Cu：≤0.30%；（2）前清洗：对装入料筐内的齿轮零件进行清洗，清除齿轮零件表面残留的污物；（3）零件装夹：将一件以上的齿轮零件采用工装装夹成齿轮组合件，使工装夹持住齿轮零件的两个端平面；所述的工装包括夹板和螺栓，将齿轮零件的两个端平面用夹板夹持，并用螺栓夹紧；具体地，将4件齿轮零件依次用夹板夹持，并用螺栓夹紧成齿轮组合件；（4）装炉：将步骤（3）中的齿轮组合件均匀地呈封闭的圆环状布置在阴极盘上，并盖上炉罩；（5）真空辉光离子渗氮：采用阶梯升温保温方式逐渐将齿轮零件升温到渗氮工艺温度，且自室温升温到渗氮工艺温度的时间控制在3.5~4小时；具体的真空辉光离子渗氮工艺参数为：（5‑1）180±15℃均温20±1min，电流10~15A，电压600~650V，炉压120Pa，氨气流量250~300ml/min，占空比45%；（5‑2）280±15℃均温20±1min，电流11~14A，电压620~660V，炉压240Pa，氨气流量550~600ml/min，占空比81%；（5‑3）380±15℃均温20±1min，电流18~23A，电压650~680V，炉压280Pa，氨气流量680~720ml/min，占空比76%；（5‑4）460±15℃均温20±1min，电流19~25A，电压670~690V，炉压300Pa，氨气流量800~850ml/min，占空比58%；（5‑5）515±5℃渗氮480±1min，电流13~16A，电压680~700V，炉压300Pa，氨气流量850~900ml/min，占空比55%；（6）随炉冷却：渗氮结束后，齿轮零件在真空状态下随炉冷却，且在炉内温度小于等于95℃时开炉。