[发明专利]一种60HRC级传动齿轮的精锻成型工艺

说明书

本发明公开一种60HRC级传动齿轮的精锻成型工艺，该工艺包括下料、淬火‑回火、热循环、渗碳、清洗和成型工序。通过采用淬火‑回火、热循环和渗碳结合的处理工艺，使碳原子有效渗入零件基体，并形成高硬度和强度的碳化物梯度扩散层，有效提升齿轮的心部硬度，改善其使用性能及热处理变形。本发明制得的传动齿轮不仅具有优异的物理机械性能，还具有良好的抗压、耐磨、耐蚀性能。

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，特别涉及一种60HRC级传动齿轮的精锻成型工艺。

背景技术

齿轮传动由于具有功率传动恒定、速比范围大、功率范围广、结构紧凑可靠等优点广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中，成为当代机械产品中所占比重最大的一种传动。随着现代生产和科技的不断发展，齿轮传动大量应用于高速、重载、小型、轻量以及大传动比的场合，这些对齿轮传动的强度和可靠性等都提出了更高的要求。

在服役工况中，齿轮在啮合时，两齿面之间存在滚动摩擦和滑动摩擦，同时齿轮根部承受接触、弯曲和冲击等应力。基于以上工况，传动齿轮必须具有较高的强度、较好的冲击初性、优良的耐磨性能、较好的疲劳性能及较高的加工精度等特性。目前传动齿轮的热处理多采用渗碳淬火，但渗碳淬火后的传动齿轮变形严重，而调整热处理参数的改善效果并不明显。

基于以上分析，本发明人对现有的传动齿轮生产工艺进行研究改进，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种60HRC级传动齿轮的精锻成型工艺，制得的传动齿轮不仅具有优异的物理机械性能，还具有良好的抗压、耐磨、耐蚀性能。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种60HRC级传动齿轮的精锻成型工艺，包括如下步骤：

步骤1，下料：选取钢料，切割备用；

步骤2，淬火-回火：将钢料加热至800-870℃，保温1-2h后用冷却水冷却至室温，然后加热至720-760℃，保温30-50min，先采用水冷至500-550℃，再自然冷却至270-300℃，最后用水冷至室温；

步骤3，热循环：将钢料加热至810-830℃，保温20-30min，再加热至840-850℃，保温30-40min，然后油冷至680-750℃，保温5-10min，加热至760-780℃，保温10-15min，再加热至810-840℃，保温20-30min，然后采用水冷与自然冷却结合，先水冷至550-600℃，再自然冷却至270-320℃，最后用水冷至室温；

步骤4，渗碳：将钢料加热至880-920℃，保温4-6h，水冷至810-840℃，保温20-40min，然后油冷至室温，再加热至150-200℃，保温2-4h，自热冷却至室温；

步骤5，将钢料用油洗净后，压制成型，卸料即可得到传动齿轮。

上述步骤2中，采用40-50℃/min的速度加热，水冷的冷却速度为15-20℃/min。

上述步骤3中，采用50-60℃/min的速度加热至810-830℃，油冷的冷却速度为10-20℃/min，水冷的冷却速度为20-30℃/min。

上述步骤4中，采用45-55℃/min的速度加热至880-920℃，水冷的冷却速度为5-10℃/min，油冷的冷却速度为25-35℃/min。

采用上述方案后，本发明采用淬火-回火、热循环和渗碳结合的处理工艺，使碳原子有效渗入零件基体，并形成高硬度和强度的碳化物梯度扩散层，有效提升齿轮的心部硬度，改善其使用性能及热处理变形。本发明制得的传动齿轮不仅具有优异的物理机械性能，还具有良好的抗压、耐磨、耐蚀性能。

具体实施方式