[发明专利]一种从动齿轮热处理方法

说明书

本发明涉及一种从动齿轮热处理方法，该从动齿轮热处理方法的方案是对从动齿轮工件表面全部进行镀铜处理后利用机加工去除需渗碳区域表面的镀铜层，然后进行渗碳处理，可以达到仅在局部区域进行渗碳的目的。在进行淬火处理前，对镀铜层容易受到破坏的型腔区域涂覆防渗碳涂料，对型腔区域进行双层保护，在淬火时加入煤油进行气氛保护，可以有效防止渗碳面脱碳，而型腔区域由于防渗碳涂层的保护，可以有效避免渗碳，便于后续的机加工；淬火后使用压力淬火机床进行油冷，有效减少收缩变形。通过上述方法，可以有效实现对从动齿轮指定区域进行渗碳、渗碳完成后渗碳层不脱碳、型腔区域不被渗碳的技术效果，且易于批量生产，成本低廉。

技术领域

本发明涉及18Cr2Ni4WA零件热处理技术领域，具体的是一种18Cr2Ni4WA材质从动齿轮热处理方法。

背景技术

18Cr2Ni4WA具有良好的加工性和抗疲劳性能，且具有较为理想的淬透性，强韧性和较好的渗碳可控性，是生产重载荷传动件不可替代的材料，在航空工业的齿轮、传动轴、曲轴、花键轴等特殊耐磨零配件的制造中有着广泛的用途，制造时对其表面进行渗碳、渗氮处理是常规的提高零件表面硬度的方法。

齿轮作为一种对表面硬度有着特殊要求的零件，往往只要求局部渗碳，如图1所示，航空发动机中使用的从动齿轮，材料为18Cr2Ni4WA，即要求图中A、B、C、D、H、N区域和内花键E区域进行渗碳处理，F为型腔区域，要求该区域内不得渗碳，在生产过程中，不管是气体渗碳、液体渗碳还是固体渗碳，都只能是对零件表面整体进行处理，对此类特殊要求难以处理。该从动齿轮在渗碳完成后需要对内花键E区域进行机加工，在机加工过程中，紧邻的型腔区域表面极易受到影响，破坏表面镀层，而后续淬火时往往需要添加煤油作为保护气氛，防止渗碳层脱碳，此时又极易造成型腔区域被渗碳，经过淬火后硬度达到渗层硬度，后续型腔部位无法加工。

如何对指定区域进行渗碳、渗碳完成后如何保护渗碳层不脱碳、并避免型腔区域不被渗碳是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于操作、有效实现局部区域防渗碳的从动齿轮热处理方法。

一种从动齿轮热处理方法，包括：

A．将从动齿轮工件表面全部进行镀铜处理。

B.对要求渗碳的区域进行机加工，去除渗碳区域表面的镀铜层。

C．经上述处理后的工件置于密封的井式渗碳炉中，通入渗碳剂，加热至890℃～910℃，保温3～6小时，出炉后空冷，对从动齿轮进行渗碳处理，表面没有镀铜层的区域得到渗碳。

D.渗碳完成后将工件取出，进行回火，温度640℃～660℃，保温5～6小时，炉冷至350℃以下后出炉空冷。

E．对内花键E区域进行机加工，使用有机溶剂将型腔区域F表面清洗干净，在型腔区F涂覆防渗碳涂料，并在烘干箱中干燥0.5～1小时，温度40℃～60℃。

F．对从动齿轮工件进行淬火处理，温度为830℃～850℃，保温60～75分钟，在此过程中滴入煤油进行保护，防止从动齿轮渗碳区域表面脱碳；出炉后迅速将工件置入压力淬火机床，喷循环油冷却8～12分钟，冷却的同时减小工件收缩变形；随后进行冰冷，温度-75℃～-85℃，保温3～4小时。

G.对从动齿轮工件进行回火处理，温度为150～170℃，时间2.5～3.5小时。

H．对工件渗碳面和非渗碳面表面硬度进行检测，检测合格后去除从动齿轮非渗碳区域的镀铜层和防渗碳层。

进一步，步骤C中的渗碳剂为煤油、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮的一种或多种，成本低廉，且可以有效控制渗碳质量，生产效率高。

进一步，步骤E中的有机溶剂为酒精、甲醇、丙酮中的至少一种，可以有效提高防渗碳涂料与工件的粘结度。