[发明专利]一种汽车变速箱内齿圈的渗氮方法

说明书

本发明公开了一种汽车变速箱内齿圈的渗氮方法，其首先进行渗氮前处理：对高强度合金钢进行调质预处理，得到基体硬度为28‑32HRC的内齿圈；然后进行渗氮处理：采用二段气体渗氮方法，将内齿圈装入渗氮炉中，第一阶段在520℃下保温进行强渗，第二阶段在500℃下保温进行扩散；最后进行冷却处理：所述渗氮处理结束后，随炉冷却到120℃出炉空冷，本发明采用非常规的二段气体渗氮方法，实现了在微变形条件下获得高硬度、高耐磨性和高抗疲劳性的渗氮层，能满足混合动力汽车变速箱内齿圈的要求。

技术领域

本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种汽车变速箱内齿圈的渗氮方法。

背景技术

混合动力汽车是一种新能源汽车。它采用内燃机和电动机作为混合动力源，它既具有燃料发动机动力性能好，工作时间长的优点，又具有电动机无污染和低噪声的好处，它的节能、低排放等特点，引起国内外汽车界的关注，并成为国际汽车研究与开发的一个重点。

变速箱是汽车的核心构件，内齿圈又是变速箱传递动力的关键零部件，它和齿轮等其他组件组合成一套行星齿轮机构，承担能量分流和综合的动力分配功能，因而内齿圈的精度、耐磨性和抗疲劳性都需要达到很高的要求。这些高要求的性能又与内齿圈的渗氮处理工艺密切相关。

目前混合动力汽车内齿圈的气体渗氮处理存在三个技术难题亟待解决：一是渗氮变形量要求很严；二是渗氮层表面具有的高耐磨的化合物层(白亮层)要达到一定厚度且无脆性；三是规模化生产要求渗氮生产周期短、节省能源、降低生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种汽车变速箱内齿圈的渗氮方法，其可以克服背景技术中的不足。

为此，本发明采用以下技术方案，

一种汽车变速箱内齿圈的渗氮方法，其包括以下步骤：

S1、渗氮前处理：对高强度合金钢进行调质预处理，得到基体硬度为28-32HRC的内齿圈；

S2、渗氮处理：采用二段气体渗氮方法，将步骤S1得到的内齿圈装入渗氮炉中，第一阶段在520℃下保温进行强渗，第二阶段在500℃下保温进行扩散；

S3、冷却处理：所述渗氮处理结束后，内齿圈随炉冷却到120±10℃出炉空冷。

进一步地，所述高强度合金钢为42CrMo钢。

进一步地，所述第一阶段的保温时间为4±0.5h，所述第二阶段的保温时间为7±0.5h。

进一步地，步骤S2中，渗氮处理过程中，通入的氨气的流量为800-1000mL/h，气体压力为0.02-0.04MPa。

进一步地，步骤S2中，所述渗氮炉为井式气体渗氮炉或罩式气体渗氮炉。

进一步地，所述汽车为混合动力汽车。

本发明还提供一种由上述的渗氮方法处理得到的汽车变速箱内齿圈。

本技术方案与背景技术相比，至少具有如下优点：

1、本发明采用非常规的二段气体渗氮方法，第一阶段用520℃强渗，第二阶段用500℃进行低温扩散，从而实现了在微变形条件下获得高硬度、高耐磨性和高抗疲劳性的渗氮层；

2、本发明采用了有效控制内齿圈表面化合物层和扩散层的渗氮方法，即在较低温度下调整强渗和扩散的时间分别为4±0.5h和7±0.5h，在内齿圈齿部表面得到一定厚度的化学物层(白亮层)，且无脆性，同时保证渗氮变形量达到最小；