[发明专利]蜗杆零件渗碳淬火方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，尤其涉及一种蜗杆零件渗碳淬火方法。

背景技术

20CrNiMo是一种广泛应用于齿轮制造的低碳合金结构钢，具有良好的焊接性能以及冷应变塑性，一般通过调质或者渗碳淬火来提高综合使用性能，对于蜗杆零件，通常要求其齿面硬度达到56-62HRC，有效硬化层1.80-2.20mm，除齿面以外的外圆面需做防渗处理，硬度要求为30-45HRC，因此为了使蜗杆零件达到加工要求，一般均采用渗碳淬火的处理方法，现有技术中，对蜗杆零件的渗碳淬火处理时在除齿面以外的外圆部分涂防渗涂料作保护，根据GB/T6141.3-92，产品金相组织合格，蜗杆零件齿面硬度为57-58HRC，防渗的外圆硬度为17-18HRC，由检验结果可知，防渗部分外圆硬度达不到加工要求，经过金相检测，产品的组织基本为铁素体和珠光体，处于退火状态，其原因是防渗涂料严重影响了产品淬火时的冷却速度和淬透性。

因此，为解决上述问题，需要一种蜗杆零件渗碳淬火方法，使蜗杆零件的齿面硬度和外圆面硬度均能达到加工要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种蜗杆零件渗碳淬火方法，摒弃了现有技术中采用防渗涂料对蜗杆零件除齿部以外的外圆面进行防渗处理的方法，消除了对产品淬火时的冷却速度和淬透性的负面影响，使蜗杆零件的齿面硬度和外圆面硬度均能达到加工要求。

蜗杆零件渗碳淬火方法，所述蜗杆零件材料为20CrNiMo钢，该方法包括以下步骤：A．加工蜗杆零件外圆和齿部，其中外圆留余量；B．蜗杆零件整体渗碳处理并缓冷；C．去除外圆余量；D．蜗杆零件整体微量渗碳淬火处理；E．对蜗杆零件进行表面加工至成品；

进一步，所述步骤B中渗碳处理的碳势为1.25-1.10%，渗碳温度为930℃，渗碳时间为400min，渗碳层深度为1.0-1.2mm，缓冷时间为90min；

进一步，所述步骤A中留单边余量为3.0-3.5mm；

进一步，所步骤D中微量渗碳淬火处理时炉内碳势为0.70-0.72%，淬火时间为108-112分钟，淬火温度为878-882℃，淬火层深度为1.0-1.3mm；

进一步，所述步骤E中表面加工方式为磨外圆。

本发明的蜗杆零件渗碳淬火方法，摒弃了现有技术中采用防渗涂料对蜗杆零件除齿部以外的外圆面进行防渗处理的方法，消除了对产品淬火时的冷却速度和淬透性的负面影响，使蜗杆零件的齿面硬度和外圆面硬度均能达到加工要求。

具体实施方式

本实施例的蜗杆零件渗碳淬火方法，所述蜗杆零件材料为20CrNiMo钢，该方法包括以下步骤：A．加工蜗杆零件外圆和齿部，其中外圆留余量；B．蜗杆零件整体渗碳处理并缓冷；C．去除外圆余量；D．蜗杆零件整体微量渗碳淬火处理；E．对蜗杆零件进行表面加工至成品。

本实施例中，所述步骤B中渗碳处理的碳势为1.25-1.10%，渗碳温度为930℃，渗碳时间为400min，渗碳层深度为1.0-1.2mm，缓冷时间为90min；该条件下渗碳处理能使蜗杆零件获得表层高碳，之后通过淬火处理，使工件的表层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着渗碳前的韧性和塑性，通过以上方式处理，既能满足机械加工，又能对防渗处理部分作抗渗碳处理。

本实施例中，所述步骤A中留单边余量为3.0-3.5mm；在步骤B的渗碳条件下，能渗透该余量层并使其内部形成微渗碳状态，去除余量后通过后续淬火处理能达到要求的表面硬度，相比于现有技术能够延长使用寿命；步骤C中去除掉小于2.5mm的外圆余量，剩余余量部分由步骤E中表面加工时去除。

本实施例中，所步骤D中微量渗碳淬火处理时炉内碳势为0.70-0.72%，淬火时间为108-112分钟，淬火温度为878-882℃，淬火层深度为1.0-1.3mm；该条件下淬火处理能大幅提高蜗杆零件的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性，提高蜗杆零件的抗扭强度，延长其使用寿命，淬火采用0.7%左右的C进行微量增碳处理，淬火时既保持芯部韧性，防渗的部分硬度又有所提高，增强抗磨而又不增加脆性。

本实施例中，所述步骤E中表面加工方式为磨外圆，磨削加工的加工余量少，便于控制产品尺寸精度；同时加工精度高，一般磨削可获得IT5-7级精度，表面粗糙度可达Ra0.2-1.6um，能够使产品达到加工要求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。