[发明专利]一种细长薄壁空心齿轮轴的热处理工艺

说明书

本发明涉及一种细长薄壁空心齿轮轴的热处理工艺，包括：步骤1：将细长薄壁空心齿轮轴装入专用渗碳淬回火夹具装夹，采用错层装夹的方式满载送入连续生产线；步骤2：细长薄壁空心齿轮轴进行渗碳淬火及回火工艺处理，包含以下工序：前清洗‑预氧化‑预热‑强渗‑扩散‑降温‑淬火‑后清洗‑回火，整个连续线推盘时间周期为15~25min；步骤3：处理后的细长薄壁空心齿轮轴采用校直工艺处理，通过校直装夹方式装入自动校直机校直。本发明的目的在于提供一种设计合理、工艺简单、装卸方便、校直稳定、可有效避免批量渗碳淬火中较大变形的细长薄壁空心齿轮轴的热处理工艺。

技术领域

本发明涉及一种细长薄壁空心齿轮轴的热处理工艺。

背景技术

在汽车变速箱中，起到动力传输作用的齿轮轴必不可少，而长径比大于7的细长空心齿轮轴在渗碳淬火后变形较大，如何保证该类产品热处理加工后的尺寸合格率是一个重要问题。行业内一般采用降低渗碳温度及淬火温度、缩短高温下停留时间，降低淬火冷却速度等工艺手段来达到减少变形的目的。但我司客户对此类工件表面硬度、芯部硬度、渗层深度要求较高，限制了上述工艺手段的调整空间，目前这种细长薄壁空心齿轮轴的热处理不良率曾一度达到60%。经过本发明的工艺方法实施后，生产的细长薄壁空心齿轮轴热处理合格率可达到99.7%以上。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的变形不良，且提供一种设计合理、工艺简单、装卸方便、校直稳定、可有效避免批量渗碳淬火中较大变形的细长薄壁空心齿轮轴的热处理工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种细长薄壁空心齿轮轴的热处理工艺，包括：

步骤1：将细长薄壁空心齿轮轴装入专用渗碳淬回火夹具装夹，采用错层装夹的方式满载送入连续生产线；

步骤2：细长薄壁空心齿轮轴进行渗碳淬火及回火工艺处理，包含以下工序：前清洗-预氧化-预热-强渗-扩散-降温-淬火-后清洗-回火，整个连续线推盘时间周期为15~25min；

步骤3：处理后的细长薄壁空心齿轮轴采用校直工艺处理，通过校直装夹方式装入自动校直机校直；

所述步骤1中，细长薄壁空心齿轮轴的长径比大于7:1；长度与最大壁厚比大于25:1；

所述步骤2中，渗碳淬火回火工艺采用推杆式连续渗碳淬回火生产线；

所述步骤2中，预氧化温度选用400℃~500℃；

所述步骤2中，预热温度选用820~900℃，甲醇流量选用1.5~2.0L/H,氮气流量选用1.7~2.2m³/H；

所述步骤2中，强渗温度选用920℃±30℃，甲醇流量选用1.4~1.9L/H,氮气流量选用1.6~2.1m³/H；丙烷流量选用0~0.5m³/H；工艺空气流量选用0~0.5m³/H；碳势选用1.0±0.20%；

所述步骤2中，扩散温度选用900℃±30℃，甲醇流量选用1.5~2.0L/H,氮气流量选用1.7~2.2m³/H；丙烷流量选用0~0.5m³/H；工艺空气流量选用0~0.5m³/H；碳势选用0.85±0.15%；

所述步骤2中，淬火温度选用810℃~860℃，甲醇流量选用1.5~2.0L/H,氮气流量选用1.7~2.2m³/H；丙烷流量选用0~0.5m³/H；工艺空气流量选用0~0.5m³/H；碳势选用0.75±0.15%；

所述步骤2中，淬火油选用慢速淬火油，淬火油温度选用50℃~150℃，搅拌速度选用300~800rpm，冷却时间选用5~15分钟；

所述步骤2中，回火温度选用140℃~200℃。

作为优选，所述校直工艺包含两处支撑位、两处压下位、一处齿轮跳动检测位、两处轴外圆跳动检测位与实时在线检测是否压裂的工艺。