[发明专利]温锻锥齿轮控温冷却工艺

说明书

本发明公开了一种温锻锥齿轮控温冷却工艺，适用于材料为20CrMnTi的锥齿轮，包括如下步骤：将升温至920℃的钢材棒料，经温锻成形成锥齿轮锻件，然后快速送入控温炉一区进行调温处理，调温处理至650‑750℃；将经调温处理的温锻件送入控温炉二区进行均温处理，均温处理至650‑720℃，以减少温锻件内外温差；控制控温炉三区的温度为680℃，将经过均温处理的温锻件送入控温炉的三区进行等温转变处；将经过等温转变的温锻件送入控温炉的四区进行空冷至低于550℃，然后出炉。本发明工艺，简洁巧妙，该控温冷却工艺利用了温锻件的余热，对温锻件进行控温冷却，来得到温锻件合格的组织，省去了温锻件正火热处理工艺，节能，不需重复装卸炉，生产高效，设备成本低。

技术领域

本发明属于锥齿轮生产领域，尤其涉及一种温锻锥齿轮控温冷却工艺，适用于材料为20CrMnTi的锥齿轮，用于替代锻件正火热处理工艺。

背景技术

现有的材料为20CrMnTi的锥齿轮通常使用锻件正火热处理工艺，这种工艺具体是：先进行空冷，因为锻件内外有温差，会使得在空冷后锻件内的晶粒不均匀，5-9级的晶粒都有，构成复杂，故需要进一步的加温至920℃进行正火处理，然后从920℃急冷至650℃，然后再空冷至室温。其中，从920℃急冷至650℃的过程中，需要通过用650℃的热风进行快吹，需要在3min中内达到目标温度，这个就使得难以达到，对设备要求很高，也容易出现难以达到目标的问题，故使得最终的晶粒构成不够均匀，为此，人们希望找到更好的处理方式，以不但保证锥齿轮质量，而且设备成本低。

发明内容

本发明的目的是提供一种获得的锻件成品组织晶粒均匀、工艺简洁、对设备要求低的温锻锥齿轮控温冷却工艺。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

温锻锥齿轮控温冷却工艺，适用于材料为20CrMnTi的锥齿轮，适用于材料为20CrMnTi的锥齿轮，包括如下步骤：

（1）控制控温炉一区的温度为650-750℃，将升温至920℃的钢材棒料，经温锻成形成锥齿轮锻件，然后快速送入控温炉一区进行调温处理，调温处理至650-750℃；

（2）控制控温炉二区的温度为650-720℃，将经调温处理的温锻件送入控温炉二区进行均温处理，均温处理至650-720℃，以减少温锻件内外温差；

（3）控制控温炉三区的温度为680℃，将经过均温处理的温锻件送入控温炉的三区进行等温转变处理，让温锻件组织在等温下转变，以获得晶粒度可达到6-8的细晶粒组织；

（4）将经过等温转变的温锻件送入控温炉的四区进行空冷至低于550℃，然后出炉；

上述各步骤的处理时间根据实际零件大小而确定。

作为优选，所述步骤（1）中，控制控温炉一区的温度为750℃，将温锻件调温处理至750℃。

作为优选，所述步骤（2）中，控制控温炉二区的温度为720℃，将温锻件均温处理至720℃。

之所以选择上面的参数，是因为：20CrMnTi材料的完全奥氏体化温度为870℃，重结晶温度727℃，发明人发现：20CrMnTi材料从870℃快速冷到650℃~727℃之间能得到过冷奥氏体，在这个温度下保持等温，可以让组织均匀转变，得到均匀的合格的铁素体+珠光体，后期淬火也能得到合格的马氏体；如果从870℃不能快冷至650℃~727℃之间并在680℃左右温度下等温处理，得到的会是组织不均匀、粗大、长条状、不合格的铁素体+珠光体，后期淬火得到的也是不合格的马氏体。故优选这些参数。

锻造最好在完全奥氏体状态下锻造，故优选在920℃进行锻造，以使得即使锻件在锻造中有失温也不至于太低，可以在其组织成型前快速调高至650-750℃，然后再通过后续的均温等温处理即可获得均匀细化的组织。