控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法与流程

1.本发明属于热处理技术领域，更具体地涉及一种控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法。

背景技术：

2.随着城市轨道交通的高速发展，对于驱动装置核心部件的齿轮箱的要求越来越高，一方面需要更为高速的运行速度，另一方面需要使用寿命延长。这就要求齿轮箱的内部关键零件齿轮能够有更高的精度，能够平稳啮合，预防早期零件失效行为的发生。但在实际生产过程中，由于齿轮在热处理过程中变形较大，不能满足齿轮高精度加工的要求，尤其是对于小模数多齿数的薄片齿轮，齿数达到上百个，单边磨齿余量仅有几十丝。如果热处理变形偏大，则会造成磨齿黑皮和齿根出台，导致齿轮不能使用。
3.现有技术中，控制齿轮渗碳淬火畸变的方法仅是从单一方面进行控制，无法有效、全面地控制齿轮渗碳淬火畸变，渗碳淬火处理后的变形控制客观上也不理想；还有的技术则需要改造设备，成本高，普适性低。

技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提出一种控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法，所述控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法包括：
5.步骤1：预氧化及相变点均温，其中，将齿轮升温至所述齿轮的材料相变点温度430～500℃后进行保温；
6.步骤2：立式装卡渗碳，其中，将齿轮通过竖直装卡的方式进行渗碳处理；
7.步骤3：旋转90度、高油温及静态入油淬火，其中，淬火前先将齿轮旋转90度装卡，然后将齿轮放入淬火油内进行淬火处理，淬火油采用60～80℃的高油温，齿轮入油过程中保持淬火油静止，齿轮完全入油后进行油搅拌。
8.进一步地，在上述盘式储能锻件均质化热处理工艺中，所述齿轮为直径500mm～1000mm的渗碳钢材质的齿轮。
9.本发明的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法具有如下优点和有益效果：
10.本发明采用(1)预氧化+相变点均温、(2)立式装卡渗碳、(3)旋转90度淬火+高油温+静态入油淬火的综合热处理方案，通过控制组织变形和热应力变形，实现对齿轮渗碳淬火畸变的有效控制，对于齿轮高精度加工和提升产品合格率具有非常重要的意义；
11.此外，本发明的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法无需改造现有设备，即可实现对齿轮渗碳淬火畸变的有效控制，方便易行、操作简单、成本低、普适性强。
具体实施方式
12.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施
例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.本发明的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法包括：
14.步骤1：预氧化及相变点均温，其中，将齿轮升温至所述齿轮的材料相变点温度430～500℃后进行保温；
15.步骤2：立式装卡渗碳，其中，将齿轮通过竖直装卡的方式进行渗碳处理；
16.步骤3：旋转90度、高油温及静态入油淬火，其中，淬火前先将齿轮旋转90度装卡，然后将齿轮放入淬火油内进行淬火处理，淬火油采用60～80℃的高油温，齿轮入油过程中保持淬火油静止，齿轮完全入油后进行油搅拌。
17.优选地，本发明的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法中，所述齿轮为直径500mm～1000mm的渗碳钢材质的齿轮。
18.在本发明的上述控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法中：
19.在预氧化及相变点均温步骤中，采用430～500℃保温使得齿轮表面均匀形成一层fe3o4，从而可以均匀地吸附还原性气氛，能够使所获得的渗碳层更加均匀，有利于形成均匀表面组织，改善组织畸变；同时，通过在相变点温度下保温，实现相变点均温，可以使材料相变过程均匀稳定且转变加快，能够有效减少组织转变引起的变形；
20.在立式装卡渗碳步骤中，通过在渗碳时采取齿轮竖直装卡的方式，能够保证齿轮两侧受热均匀，减小齿轮因受热不均产生的畸变；
21.在高油温及静态入油淬火步骤中，齿轮淬火油采取60～80℃的高油温，能够减小齿轮冷却的温差，减小热应力变形，而且，齿轮淬火入油时先保持淬火油静止一定时间，齿轮完全入油后进行油搅拌，可以使齿轮冷却更为均匀，从而有效减小畸变，此外，淬火前将齿轮旋转90度装卡，可以抵消部分畸变，同时也能使齿轮两侧冷却均匀，减小齿轮淬火引发的变形。
22.综上所述，本发明采用(1)预氧化+相变点均温、(2)立式装卡渗碳、(3)旋转90度淬火+高油温+静态入油淬火的综合热处理方案，通过控制组织变形和热应力变形，实现对齿轮渗碳淬火畸变的有效控制，经实际测试，利用本发明的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法，可以将齿轮渗碳淬火畸变控制在齿轮磨齿余量范围以内，相比现有技术的齿轮热处理工艺大大减小了齿轮畸变，对于齿轮高精度加工和提升产品合格率具有非常重要的意义。此外，本发明的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法无需改造现有设备，即可实现对齿轮渗碳淬火畸变的有效控制，方便易行、操作简单、成本低、普适性强。
23.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法，其特征在于，所述控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法包括：步骤1：预氧化及相变点均温，其中，将齿轮升温至所述齿轮的材料相变点温度430～500℃后进行保温；步骤2：立式装卡渗碳，其中，将齿轮通过竖直装卡的方式进行渗碳处理；步骤3：旋转90度、高油温及静态入油淬火，其中，淬火前先将齿轮旋转90度装卡，然后将齿轮放入淬火油内进行淬火处理，淬火油采用60～80℃的高油温，齿轮入油过程中保持淬火油静止，齿轮完全入油后进行油搅拌。2.如权利要求1所述的控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法，其特征在于，所述齿轮为直径500mm～1000mm的渗碳钢材质的齿轮。

技术总结

本发明公开了一种控制齿轮渗碳淬火畸变的热处理方法，包括：预氧化及相变点均温，其中，将齿轮升温至所述齿轮的材料相变点温度430～500℃后进行保温；立式装卡渗碳，其中，将齿轮通过竖直装卡的方式进行渗碳处理；旋转90度、高油温及静态入油淬火，其中，淬火前先将齿轮旋转90度装卡，然后将齿轮放入淬火油内进行淬火处理，淬火油采用60～80℃的高油温，齿轮入油过程中保持淬火油静止，齿轮完全入油后进行油搅拌。本发明通过控制组织变形和热应力变形，实现对齿轮渗碳淬火畸变的有效控制，同时，本发明无需改造现有设备，即可实现对齿轮渗碳淬火畸变的有效控制，方便易行、操作简单、成本低、普适性强。普适性强。