[发明专利]一种减小割草机用螺旋伞齿轮变形的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理工艺，更具体地说，涉及一种减小割草机用螺旋伞齿轮变形的热处理工艺。

背景技术

图1为一种螺旋伞齿轮的结构示意图，该螺旋伞齿轮被广泛应用于割草机的变速箱中，是割草机减速器系统中的重要部件。在割草机工作过程中，螺旋伞齿轮的工作条件非常复杂，要求其具有优良的耐磨性、较高的抗接触疲劳和抗弯曲疲劳性能，这些性能需要通过热处理实现。目前，对于此类螺旋伞齿轮的热处理，其常规热处理工艺是采用网带炉生产线渗碳淬火回火，采用此方法处理的螺旋伞齿轮由于的变形量大，热处理后成品率低，仅能达到65％左右。

经检索，中国专利申请号201310323961.1，申请公布日为2013年12月25日，发明创造名称为：一种伞齿轮热处理工艺，该申请案涉及一种伞齿轮热处理工艺，依次按照等温正火、渗碳和淬火步骤进行。通过将普通正火改为等温正火，将渗碳过程改为两次重结晶可以将伞齿轮的热处理过程大大简化，同时也可以降低加工成本。该申请案利用等温正火具有更加均匀的组织和性能，在一定程度上减小了淬火畸变；但是，该申请案仅是在热处理流程上将普通正火预热改为等温正火，简化了操作流程，却无法保证一次热处理后产品的性能一致，仍然存在成品率低的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有割草机用螺旋伞齿轮热处理工艺存在的上述不足，提供一种减小割草机用螺旋伞齿轮变形的热处理工艺，采用本发明的技术方案，通过对螺旋伞齿轮渗碳淬火处理的优化，减小螺旋伞齿轮各个部位的温差，从而减小了螺旋伞齿轮热处理后的变形量，热处理后的产品性能一致，热处理一次合格率可达100％。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种减小割草机用螺旋伞齿轮变形的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)零件制备：采用牌号为SCM415的合金钢坯料制备割草机用螺旋伞齿轮，该坯料须进行高温正火处理；

(2)装框：将步骤(1)中制备好的螺旋伞齿轮装入料筐中；

(3)前清洗：对装入料筐内的螺旋伞齿轮进行清洗，清除螺旋伞齿轮表面残留污物；

(4)渗碳淬火：对前清洗后的螺旋伞齿轮进行渗碳淬火处理，具体包括以下分步骤：

(4-1)保护气氛渗碳：在保护气氛环境中采用阶梯升温保温加热方式，850±5℃均温20±1min，碳势控制为0.65±0.025％；880±5℃强渗保温15±1min，碳势控制为0.8±0.025％；880±50℃扩散保温15±1min，碳势控制为0.8±0.025％；840±5℃淬火均温20±1min，碳势控制为0.65±0.025％；

(4-2)淬火冷却：在130±10℃淬火油中进行冷却；

(5)后清洗：对渗碳淬火后的螺旋伞齿轮进行清洗，清除螺旋伞齿轮表面残留的油迹；

(6)回火：对后清洗后的螺旋伞齿轮进行回火处理，回火温度为175±5℃，时间为150±10min，回火出炉后在空气中冷却。

更进一步地，步骤(1)中的SCM415合金钢坯料的化学成分为：C：0.13～0.18；Mn：0.60～0.90；Si：0.15～0.35；S：≤0.030；P：≤0.030；Cr：0.9～1.2；Mo：0.15～0.25；Ni：≤0.25。

更进一步地，步骤(2)中的料筐采用网格状料筐，将螺旋伞齿轮逐个插入料筐的网格内。

更进一步地，步骤(3)和步骤(5)中均采用真空碳氢溶剂对螺旋伞齿轮进行清洗。

更进一步地，步骤(4-1)中采用箱式可控气氛炉对螺旋伞齿轮进行保护气氛渗碳处理，并采用甲醇气体作为保护气；步骤(6)中采用箱式保护气氛回火炉对螺旋伞齿轮进行回火处理。

更进一步地，步骤(4-2)中采用闭式冷却塔循环进行淬火冷却，将热淬火油从淬火油槽底部抽出经过闭式冷却塔冷却后从淬火油槽上部返回，保证油槽温度在设定范围内。

更进一步地，步骤(4-2)中采用等温淬火油，淬火油以180±20转/分钟低速搅拌。

更进一步地，步骤(5)后清洗结束后到步骤(6)回火开始的等待时间小于2h。

更进一步地，在步骤(6)回火结束后，还包括依次对螺旋伞齿轮进行检验、抛丸、装箱的步骤。

更进一步地，在抛丸步骤中，采用立式吊挂抛丸机，将螺旋伞齿轮置于料架上，使用QP-4钢砂强力抛丸，时间为正向3分钟，反向3分钟。

3.有益效果