一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法，在齒輪本體表面采用先滲金屬、后滲碳的工藝獲得一層厚度為0.4-0.6mm，其各合金元素的質(zhì)量百分含量為錳2-5%、鉬5-8%、鉻2-5%、鈦1-3%、釩0.5-2%和碳0.8-2.5%的耐磨合金層，本發(fā)明處理工藝先進(jìn)，成本低，節(jié)約合金，表面硬度高，耐磨性能好，使用壽命長。
【專利說明】一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒輪，具體是一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)使用的齒輪一般由中碳鋼和中碳合金鋼材料制成，齒輪在長時(shí)間的工作過程中，對(duì)于齒面的硬度、耐磨性要求很高，這種齒輪的不足是表面硬度低、耐磨性能差、使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法，處理工藝先進(jìn)，成本低，節(jié)約合金，表面硬度高，耐磨性能好，使用壽命長。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法，在齒輪本體表面米用先滲金屬、后滲碳的工藝獲得一層厚度為0.4-0.6mm，其各合金元素的質(zhì)量百分含量為錳2_5%、鑰5_8%、鉻2-5%、鈦1-3%、釩0.5-2%和碳0.8-2.5%的耐磨合金層，具體包括有如下步驟:
(O澆注齒輪本體，將廢鋼、生鐵、不銹鋼，以及熔煉原料總質(zhì)量2 — 3.5%熔煉添加劑加入到中頻感應(yīng)爐，所述熔煉添加劑是由氧化鈉12-14份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀2-4份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦，1.5-2.5份、無水硼砂5-10份配制而成，將熔煉原料預(yù)熱至250 0C -350 °C后放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到1000°C -1200°C時(shí)由供氣裝置向感應(yīng)爐內(nèi)通入惰性氣體，并調(diào)整其合金鑄鋼件原料的化學(xué)成分為:0.32%≤ C ≤ 0.40%, 0.22 % ≤Cr ≤ 0.35%, 0.4 ≤ Mn ≤0.8 %,
0.15 % ≤ Ni ≤0.20 %, 0.5% ≤ Si≤ 1.2 %, 0.6 % ≤ Mn ≤1.5 %, 0.05 % ≤ P ≤ 0.12 %,S≤0.14%，然后將鋼液迅速澆入以確保在800-90(TC左右溫度下鑄型澆注成齒輪本體；
(2)再經(jīng)過機(jī)加工和熱處理后的齒輪表面進(jìn)行等離子錳、鑰、鉻、鈦、釩和碳滲金屬工藝，滲金屬工藝為:利用陰極濺射法，陰極電壓-700—-900V，將錳、鑰、鉻、鈦、釩離子、原子及粒子團(tuán)遷移吸附并擴(kuò)散進(jìn)入到齒輪內(nèi)部形成合金層，保溫結(jié)束后緩冷到室溫；
(3)對(duì)合金層進(jìn)行固體滲碳:將上述經(jīng)滲金屬的齒輪裝入填充好的滲碳劑的容器中，密封置于950-1000°C的爐中，保溫1-2小時(shí)后出爐油冷；
(4)將上述滲金屬、滲碳的齒輪淬火，淬火溫度:950-1200°C，保溫3-8分鐘，在箱式爐中回火，回火溫度250-350°C，時(shí)間lh，回火2次。
[0005](5)對(duì)齒輪表面高溫磷化處理:在90_95°C的溫度下進(jìn)行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1: 7-9，處理時(shí)間為25-30分鐘。
[0006]本發(fā)明經(jīng)測試，經(jīng)過200°C X Ih回火被處理齒輪表面硬度≤850HV,經(jīng)600°C X4h回火,表面硬度> 650HV。
[0007]本發(fā)明處理工藝先進(jìn)，成本低，節(jié)約合金，表面硬度高，耐磨性能好，使用壽命長。【具體實(shí)施方式】
[0008]—種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法,在齒輪本體表面米用先滲金屬、后滲碳的工藝獲得一層厚度為0.4-0.6_，其各合金元素的質(zhì)量百分含量為錳2-5%、鑰5-8%、鉻2-5%、鈦1-3%、釩0.5-2%和碳0.8-2.5%的耐磨合金層，具體包括有如下步驟:
(O澆注齒輪本體，將廢鋼、生鐵、不銹鋼，以及熔煉原料總質(zhì)量2 — 3.5%熔煉添加劑加入到中頻感應(yīng)爐，所述熔煉添加劑是由氧化鈉12-14份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀2-4份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦，1.5-2.5份、無水硼砂5-10份配制而成，將熔煉原料預(yù)熱至250°C-350°C后放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到1000°C -1200°C時(shí)由供氣裝置向感應(yīng)爐內(nèi)通入惰性氣體，并調(diào)整其合金鑄鋼件原料的化學(xué)成分為:0.32%≤ C ≤0.40%, 0.22 % ≤Cr≤0.35%, 0.4≤ Mn≤0.8 %,
0.15 %≤Ni≤0.20 %, 0.5%≤ Si≤1.2 %, 0.6 %≤Mn ≤1.5 %, 0.05 %≤ P≤ 0.12 %,S≤0.14%，然后將鋼液迅速澆入以確保在800-90(TC左右溫度下鑄型澆注成齒輪本體；
(2)再經(jīng)過機(jī)加工和熱處理后的齒輪表面進(jìn)行等離子錳、鑰、鉻、鈦、釩和碳滲金屬工藝，滲金屬工藝為:利用陰極濺射法，陰極電壓-700—-900V，將錳、鑰、鉻、鈦、釩離子、原子及粒子團(tuán)遷移吸附并擴(kuò)散進(jìn)入到齒輪內(nèi)部形成合金層，保溫結(jié)束后緩冷到室溫；
(3)對(duì)合金層進(jìn)行固體滲碳:將上述經(jīng)滲金屬的齒輪裝入填充好的滲碳劑的容器中，密封置于950-1000°C的爐中，保溫1-2小時(shí)后出爐油冷；
(4)將上述滲金屬、滲碳的齒輪淬火，淬火溫度:950-1200°C，保溫3-8分鐘，在箱式爐中回火，回火溫度250-350°C，時(shí)間lh，回火2次。
[0009](5)對(duì)齒輪表面高溫磷化處理:在90_95°C的溫度下進(jìn)行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1: 7-9，處理時(shí)間為25-30分鐘。
【權(quán)利要求】
1.一種表面為合金鋼的耐磨齒輪的制備方法，其特征在于:在齒輪本體表面米用先滲金屬、后滲碳的工藝獲得一層厚度為0.4-0.6mm,其各合金兀素的質(zhì)量百分含量為猛2_5%、鑰5-8%、鉻2-5%、鈦1-3%、釩0.5-2%和碳0.8-2.5%的耐磨合金層，具體包括有如下步驟:(O澆注齒輪本體，將廢鋼、生鐵、不銹鋼，以及熔煉原料總質(zhì)量2 — 3.5%熔煉添加劑加入到中頻感應(yīng)爐，所述熔煉添加劑是由氧化鈉12-14份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀2-4份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦，1.5-2.5份、無水硼砂5-10份配制而成，將熔煉原料預(yù)熱至250°C _350°C后放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到1000°C -1200°C時(shí)由供氣裝置向感應(yīng)爐內(nèi)通入惰性氣體，并調(diào)整其合金鑄鋼件原料的化學(xué)成分為:0.32%≤C≤0.40%，0.22%≤Cr≤0.35%，0.4≤Mn ≤0.8%,.0.15 % ≤Ni ≤ 0.20 %, 0.5% ≤ Si ≤1.2 %, 0.6 % ≤Mn ≤1.5 %, 0.05 % ≤P ≤0.12 %,S≤0.14%，然后將鋼液迅速澆入以確保在800-90(TC左右溫度下鑄型澆注成齒輪本體；(2)再經(jīng)過機(jī)加工和熱處理后的齒輪表面進(jìn)行等離子錳、鑰、鉻、鈦、釩和碳滲金屬工藝，滲金屬工藝為:利用陰極濺射法，陰極電壓-700—-900V，將錳、鑰、鉻、鈦、釩離子、原子及粒子團(tuán)遷移吸附并擴(kuò)散進(jìn)入到齒輪內(nèi)部形成合金層，保溫結(jié)束后緩冷到室溫；(3)對(duì)合金層進(jìn)行固體滲碳:將上述經(jīng)滲金屬的齒輪裝入填充好的滲碳劑的容器中，密封置于950-1000°C的爐中，保溫1-2小時(shí)后出爐油冷；(4)將上述滲金屬、滲碳的齒輪淬火，淬火溫度:950-1200°C，保溫3-8分鐘，在箱式爐中回火，回火溫度250-350°C，時(shí)間Ih，回火2次；(5)對(duì)齒輪表面高溫磷化處理:在90-95°C的溫度下進(jìn)行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1: 7-9，處理時(shí)間為25-30分鐘。
【文檔編號(hào)】C23C14/48GK103436892SQ201310295851
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月13日
【發(fā)明者】瞿立雙 申請(qǐng)人:瞿立雙