[发明专利]汽车电动转向系统小齿轮的热处理方法

说明书

本发明公开了一种汽车电动转向系统小齿轮的热处理方法，齿轮装在料筐当中，加热炉温度达到810‑830℃时料筐送入加热炉内，加热炉的温度逐渐降低至580‑620℃再逐渐升回至810‑830℃并保温，加热炉温度继续升高到850±5℃并保温135‑160分钟，同时碳势CP控制在0.4±0.05％；油温70°±10℃淬火,回火温度620±5℃。齿轮在加热炉内850±5℃保温135‑160分钟，有利于合金元素充分溶入奥氏体并均匀，也能够获得成分更均匀的奥氏体，并提高淬透性。同时，淬火前齿轮内表温度趋于一致，减小硬度落差，提高均匀性，控制淬火时的的畸变，有利于力学性能均匀化。

技术领域

本发明涉及一种齿轮的热处理方法，特别是涉及汽车电动转向系统小齿轮的热处理方法。

背景技术

电动助力转向系统(EPS)技术是汽车零部件的“高技术”，它是汽车转向系统的发展方向，从全球来看，汽车EPS搭载已超过50％，我国乘用车使用EPS约35％，小齿轮电动转向系统(P-EPS)与转向轴和齿条或EPS相比结构紧凑，增大了转向系统刚度和出色的动态，灵活性能等技术优势。其中，小齿轮是P-EPS实现助力转向的核心部件，由于加工和使用的特点，小齿轮需经过调质热处理，考虑到客户把P-EPS用于奔驰等高档乘用车，对小齿轮材料调质，要求严格控制材料力学性能的均匀性和热处理变形。

由于齿轮的体积小(如图1所示)，目前在对齿轮进行热处理时，都是批量进行热处理，即一次性对几百上千个齿轮同时进行热处理。采用现有的热处理工艺发现，齿轮的强度和韧性匹配的均匀性不高，而且，不同批次零件，或者是同一炉不同零件相同部位及单个零件不同位置的硬度差异较大。

发明内容

本发明提供了一种汽车电动转向系统小齿轮的热处理方法，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

汽车电动转向系统小齿轮的热处理方法，包括步骤：

(1)齿轮装在料筐当中，齿轮与齿轮之间保持1-5cm的间距；

(2)加热炉温度达到810-830℃时，将装好齿轮的料筐送入加热炉内，然后加热炉的温度逐渐降低至580-620℃,接着再将加热炉的温度逐渐升回至810-830℃并保温20-40分钟，之后，加热炉温度继续升高到850±5℃并保温135-160分钟，同时碳势CP控制在0.4±0.05％；

(3)齿轮落入油槽淬火，油温70°±10℃，淬火时间为25-35分钟；

(4)回火温度620±5℃，回火时间140-160分钟。

一较佳实施例之中：料筐在加热炉温度达到820℃时进炉。

一较佳实施例之中：加热炉的温度逐渐降低至600℃±，加热炉的温度逐渐降低至600℃后再逐渐升回至820℃并保温30分钟。

一较佳实施例之中：加热炉温度在850±5℃保温150分钟。

一较佳实施例之中：淬火时间为30分钟。

一较佳实施例之中：回火时间150分钟。

一较佳实施例之中：同一炉不同齿轮在相同位置的最大硬度差为1.2HRC；齿轮同一位置上不同深度的硬度差在2.4HRC以内；不同炉的齿轮硬度差在2.5HRC以内；齿轮变形量≤0.3mm，截面组织为回火索氏体组织，晶粒度为2级。

一较佳实施例之中：齿轮与齿轮之间的间距为2-3cm。

一较佳实施例之中：齿轮竖放并大头朝下。

一较佳实施例之中：料筐包括水平设置的载料网片和水平设置的分隔网片，齿轮站立在载料网片上，分隔网片位于载料网片上方，分隔网片上对应每一个齿轮设有一个网格框住齿轮，载料网片和分隔网片相对应四个角分别用连杆串接在一起。