[发明专利]一种30CrMnTi钢大型螺旋伞齿轮的热处理工艺

说明书

本发明提供一种30CrMnTi钢大型螺旋伞齿轮的热处理工艺，螺旋伞齿轮化学元素成分及其质量百分含量为C：0.24％～0.32％，Si：0.17％～0.37％，Mn：0.8％～1.3％，Cr：1.0％～1.3％，Ti：0.04％～0.12％，P<0.035％，S<0.035％，所述余量为铁，通过防渗碳处理、渗碳、保温、两级淬火、正火处理、回火处理后经过机械加工制得一种高强度、高冲击韧性、高拉伸性能的30CrMnTi钢被动斜螺旋伞齿轮。

技术领域

本发明涉及机械部件的加工技术领域，特别涉及一种30CrMnTi钢大型螺旋伞齿轮的热处理工艺。

背景技术

近年来随着国民经济的发展，轴类、螺旋伞齿轮类零件的需求越来越多，其寿命和承载能力直接影响着机械生产厂家的经济效益，提高轴类、螺旋伞齿轮类零件的承载能力和使用寿命在机械行业越来越重要。常用的螺旋伞齿轮、轴和渗碳件需经过锻造、切削后，再进行正火、渗碳淬火和低温回火等工艺热处理，得到了浅表层为坚硬的渗碳层、心部为具有良好综合力学性能的组织，结构组织中含有马氏体、残余奥氏体以及块状碳化物等，这些组织以及淬火产生的残余应力对轴和渗碳件的力学性能如硬度、扭转强度等有着决定作用。

30CrMnTi钢比20CrMnTi钢的强度、淬透性高，但冲击韧性略低。主要用作渗碳钢，渗碳后可降温直接淬火，弯曲强度较高、耐磨性能好。可在淬火低温回火或调质后使用，切削加工性中等。用于制造拖拉机行业中截面较大的重负荷渗碳件及受力较大的齿轮、齿轮轴、蜗杆等。

大型螺旋伞齿轮需要在循环载荷、冲击载荷、很大接触应力和严重磨损的条件下工作的，因此要求表面硬而耐磨，心部强而韧，具有高的疲劳极限。因此，需要优化30CrMnTi钢热处理工艺，制备出高强度、高冲击韧性、高拉伸性能的大型螺旋伞齿轮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种30CrMnTi钢大型螺旋伞齿轮的热处理工艺，旨在制备出高强度、高冲击韧性、高拉伸性能的被动斜螺旋伞齿轮。

本发明提供一种30CrMnTi钢大型螺旋伞齿轮的热处理工艺，所述30CrMnTi钢被动斜螺旋伞齿轮化学元素成分及其质量百分含量为：C：0.24％～0.32％，Si：0.17％～0.37％，Mn：0.8％～1.3％，Cr：1.0％～1.3％，Ti：0.04％～0.12％，P&lt;0.035％，S&lt;0.035％，所述余量为铁，所述热处理工艺包括以下步骤：

S1：准备工序：将螺旋伞齿轮锻件清洗烘干，对螺旋伞齿轮的轮齿之间的辐板进行防渗碳处理；

S2：渗碳：采用到温加热的方式，待气体渗碳炉加热到950-1100℃，，将螺旋伞齿轮垂直叠放入炉中，排气，保温2.5h，保温时滴煤油160-180滴/分钟，渗层达到要求后降温到860±10℃；

S3：保温：保温均热2h；

S4：两级淬火：在850-870℃之间的温度下向将螺旋伞齿轮垂直浸入氯化钙溶液中，将螺旋伞齿轮急速降温至200-260℃后，将螺旋伞齿轮升温至680-750℃，保温1h，再将螺旋伞齿轮浸入液氮中淬火至-20℃-0℃；

S5：清洗干燥：对螺旋伞齿轮进行喷清洗液清洗，洗去螺旋伞齿轮表面的氯化钙溶液，再喷淋防锈液后干燥；

S6：正火处理；

S7：回火处理后经过机械加工制得成品螺旋伞齿轮。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中氯化钙淬火时间为4-8s，液氮淬火时间为10-20s。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中氯化钙淬火时间为6s，液氮淬火时间为15s。