一種9Cr18材料齒輪的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種9Cr18材料齒輪的加工工藝。該工藝按以下加工工序進(jìn)行：備料→球化退火→粗車→精車→滾→鉗→淬火→深冷處理→珩磨→外磨→平磨→線切割→磨齒→探→鉗→拋丸→檢→入庫。采用本發(fā)明工藝方法用9Cr18材料加工的齒輪具有以下特點(diǎn)：齒輪尺寸穩(wěn)定．不易變形；齒輪內(nèi)應(yīng)力?。惶岣吡她X輪的耐磨和力學(xué)性能，增加了齒輪的堅(jiān)韌度及剛性。本發(fā)明解決了9Cr18材料加工的尺寸不穩(wěn)定問題，克服了現(xiàn)有加工技術(shù)的不足之處。本發(fā)明不但可以用在9Cr18材料出口精密計(jì)量泵齒輪零件的加工，也可以用在其它9Cr18材料在高端齒輪（高速、精密、長壽命）等零件的加工。
【專利說明】—種9Cr 18材料齒輪的加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一種9Crl8材料齒輪的加工工藝,屬于金屬材料處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，對材料的使用性能和尺寸穩(wěn)定方面要求逐漸提高。有一種油泵齒輪，材料為9Crl8，由于應(yīng)用環(huán)境的需要，對可靠性提出了較高要求。傳統(tǒng)的淬火熱處理已經(jīng)不能滿足油泵齒輪的性能要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，以滿足9Crl8材料齒輪的尺寸在工作中的穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，該工藝按以下加工工序進(jìn)行:備料一球化退火一粗車一精車一滾一鉗一淬火一深冷處理一珩磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸一檢一入庫。
[0005]前述加工工藝中，所述球化退火工序是將備好的9Crl8材料放在加熱爐中有效區(qū)域內(nèi)加熱，加熱溫度為850?870°C，保溫時(shí)間420?440min，然后隨爐冷卻至室溫。
[0006]前述加工工藝中，所述粗車工序中為以后的加工預(yù)留1.4?2mm加工余量。
[0007]前述加工工藝中，所述淬火工序是將經(jīng)粗車一精車一滾一鉗后的初加工零件放入1050?1070°C的高溫鹽浴爐中，保溫8?1min后將零件取出放入淬火油中快速冷卻至室溫，隨后再放入160?200°C的油浴爐中進(jìn)行加熱，保溫150?180min取出自然冷卻至室溫。
[0008]前述加工工藝中，在將所述經(jīng)粗車一精車一滾一鉗后的初加工零件放入高溫鹽浴爐之前先對零件進(jìn)行預(yù)熱、烘干處理，預(yù)熱溫度不小于100°c，不高于300°C。
[0009]前述加工工藝中，所述深冷處理是將淬火后的零件放入冷卻設(shè)備中，從室溫降至-170?_190°C，在設(shè)備中的降溫速率為1.5?2°C /min，在-170?_190°C保溫10?llh，零件從保溫溫度自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C低溫回火，保溫170?190min后取出自然冷卻至室溫。
[0010]前述加工工藝中，所述球化退火工序、淬火工序、深冷處理工序的控溫過程采用熱電偶測量溫度，采用自動記錄儀表記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為±5°c。
[0011]前述加工工藝中，所述深冷處理后的零件在珩磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸加工后達(dá)到最終尺寸，經(jīng)檢驗(yàn)合格后入庫，尺寸不合格的作為廢品處理。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明工藝方法用9Crl8材料加工的齒輪具有以下特點(diǎn):齒輪尺寸穩(wěn)定，不易變形；齒輪內(nèi)應(yīng)力小；提高了齒輪的耐磨和力學(xué)性能，增加了齒輪的堅(jiān)韌度及剛性。
[0013]本發(fā)明加工的齒輪技術(shù)指標(biāo)如下: (1)齒輪金相組織經(jīng)深冷處理后殘余奧氏體含量在6%以下；
(2)齒輪零件幾何尺寸在深冷處理前后變化在O?0.003mm以內(nèi)；
(3)零件的齒輪精度在深冷處理前后變化在0.003mm以內(nèi)；
(4)齒輪深冷處理后的硬度達(dá)到60-62HRC。
[0014]本發(fā)明解決了 9Crl8材料加工的尺寸不穩(wěn)定問題，克服了現(xiàn)有加工技術(shù)的不足之處。本發(fā)明不但可以用在9Crl8材料出口精密計(jì)量泵齒輪零件的加工，也可以用在其它9Crl8材料在高端齒輪(高速、精密、長壽命)等零件的加工。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0016]一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，該工藝包括如下工序；備料一球化退火一粗車一精車一滾一鉗一淬火一深冷處理一珩磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸一檢一入庫。本發(fā)明最主要的特點(diǎn)是在淬火工序之后增加了一道深冷處理工序。深冷處理是將淬火后的零件放入冷卻設(shè)備中，從室溫以2V /min的冷卻速率降溫至保溫溫度-170?-190°C保溫10?llh，然后從-170?_190°C自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C進(jìn)行低溫回火處理，保溫170?190min后取出零件自然冷卻至室溫。
[0017]由于采用了上述加工工序，對原有的一些工序中的參數(shù)也進(jìn)行了一些調(diào)整。其中球化退火工序是將零件在放在加熱爐中加熱，加熱溫度為850?870°C，保溫時(shí)間420?450min，然后隨爐冷卻至室溫。粗車工序需要為以后的后續(xù)加工預(yù)留1.4?2mm加工余量。淬火工序是將零件放入1050?1070°C的高溫鹽浴爐中，保溫8?1min后將零件取出放入淬火油中冷卻，再放入160?200°C的油浴爐中保溫150?180min后將零件取出，自然冷卻至室溫。零件放入高溫鹽浴爐之前對零件起先預(yù)熱、烘干處理，預(yù)熱溫度100?3000C。從室溫以2V /min的冷卻速率降溫至保溫溫度-170?_190°C保溫10?llh，然后從-170?-190°C自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C進(jìn)行低溫回火處理，保溫170?190min后取出零件自然冷卻至室溫。前述球化退火工序、淬火工序、深冷處理工序的控溫過程采用熱電偶測量溫度，采用自動記錄儀表記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為±5°C。
[0018]本發(fā)明的基本原理:零件為9Crl8材料齒輪。該齒輪的材料屬于馬氏體型不銹鋼，其典型的熱處理加工方式為:球化退火+淬火，本發(fā)明是在淬火工序后增加了一道深冷處理工序。有效的控制了熱處理后零件的尺寸穩(wěn)定性。提高齒輪力學(xué)性能，增加齒輪堅(jiān)韌度及剛性。
[0019]球化退火處理:是將鋼中的先析出相(鐵素體和碳化物)進(jìn)行球狀化的熱處理工藝，加熱溫度為被處理鋼的臨界點(diǎn)(Ac3或Acm)以上20?30°C，主要改善零件的可加工性和淬火工藝性。
淬火處理:將9Crl8材料在高于奧氏體溫度下保溫適當(dāng)時(shí)間在快速冷卻，再通過低溫回火處理以獲得所需組織和性能的熱處理工藝。
[0020]深冷處理:深冷處理是將9Crl8材料中馬氏體轉(zhuǎn)變終結(jié)點(diǎn)的溫度降低，使9Crl8材料中的能夠繼續(xù)朝馬氏體方向轉(zhuǎn)變的一種方法，有效的減少了殘余奧氏體的含量，使零件在后續(xù)熱處理中尺寸更加穩(wěn)定。
[0021] 淬火處理之后，零件的表面硬度在HRC58?62之間，經(jīng)過深冷處理之后，零件的表面硬度在HRC60?62之間。殘余奧氏體含量在6%以下，因?yàn)榇慊鹛幚碇蟮玫降幕w組織是馬氏體組織，深冷處理使得零件的殘余奧氏體量減少，使得一部分的亞穩(wěn)態(tài)殘余奧氏體繼續(xù)發(fā)生轉(zhuǎn)變生成馬氏體，從而使得基體的硬度有所提高，同時(shí)也消除了因?yàn)闅堄鄪W氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變繼而使得零件發(fā)生尺寸變化。因此深冷處理之后零件的尺寸更穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，其特征在于:該工藝按以下加工工序進(jìn)行:備料—球化退火一粗車一精車一滾一鉗一淬火一深冷處理一?行磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一甜一拋丸一檢一入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述球化退火工序是將備好的9Crl8材料放在加熱爐中有效區(qū)域內(nèi)加熱，加熱溫度為850?870°C，保溫時(shí)間420?440min，然后隨爐冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述粗車工序中為以后的加工預(yù)留1.4?2mm加工余量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述淬火工序是將經(jīng)粗車一精車一滾—鉗后的初加工零件放入1050?1070°C的高溫鹽浴爐中，保溫8?lOmin后將零件取出放入淬火油中快速冷卻至室溫，隨后再放入160?200°C的油浴爐中進(jìn)行加熱，保溫150?180min取出自然冷卻至室溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述加工工藝，其特征在于:在將所述經(jīng)粗車一精車一滾一鉗后的初加工零件放入高溫鹽浴爐之前先對零件進(jìn)行預(yù)熱、烘干處理，預(yù)熱溫度不小于10(TC、不高于300 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述深冷處理是將淬火后的零件放入冷卻設(shè)備中，從室溫降至-170?_190°C，在設(shè)備中的降溫速率為1.5?2°C /min,在-170?-190°C保溫10?llh，零件從保溫溫度自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C低溫回火，保溫170?190min后取出自然冷卻至室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述球化退火工序、淬火工序、深冷處理工序的控溫過程采用熱電偶測量溫度，采用自動記錄儀表記錄時(shí)間，爐溫均勻性要求為±5。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述深冷處理后的零件在珩磨一外磨—平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸加工后達(dá)到最終尺寸，經(jīng)檢驗(yàn)合格后入庫，尺寸不合格的作為廢品處理。
【文檔編號】C21D9/32GK104439988SQ201310423808
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】陳漢兵 申請人:貴州群建精密機(jī)械有限公司