一種中碳鋼齒輪熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體是一種齒輪制造熱處理工藝。一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，該工藝包括以下幾個(gè)步驟：第一步、調(diào)質(zhì)處理；第二步、高頻感應(yīng)淬火；第三步、回火。本發(fā)明一種中碳鋼齒輪熱處理工藝的有益效果是：在高頻淬火前進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，相當(dāng)于預(yù)備熱處理，以適應(yīng)快速加熱和均勻奧氏體化的要求。改善了齒輪的心部強(qiáng)度和使表層組織在高頻加熱時(shí)易于轉(zhuǎn)變成奧氏體。
【專利說明】一種中碳鋼齒輪熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體是一種齒輪制造熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪高頻感應(yīng)淬火時(shí)由于加熱速度快、時(shí)間短，僅在表面發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，所以畸變量一般較小，公法線長度變化不大，呈縮小趨勢，內(nèi)孔尺寸一般收縮。高頻加熱速度快，受熱部位膨脹總是受壓縮應(yīng)力作用，加熱到某一塑性狀態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓縮畸變。在隨后的冷卻過程中，公法線長度收縮，并對(duì)未加熱的內(nèi)孔產(chǎn)生壓縮，從而使內(nèi)孔和外徑收縮。收縮量與壁厚有關(guān)，一般是壁厚處的收縮量大于薄壁處收縮量。這是由于壁厚較大時(shí)，熱應(yīng)力起主導(dǎo)作用，表面為壓應(yīng)力；當(dāng)壁厚減小，則組織應(yīng)力逐漸起主導(dǎo)作用，表面向拉應(yīng)力狀態(tài)過渡，收縮量減??；當(dāng)壁厚小到一定值時(shí)，可能基本透熱，則變?yōu)槊洿蟆?br> [0003]對(duì)于模數(shù)較少的小齒輪，一般采用全齒一次感應(yīng)加熱到相變溫度以上，然后噴水冷卻。雖然這種情況僅是齒部加熱，加熱時(shí)間很短，但在淬硬后同樣也存在組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的影響，不僅齒部會(huì)產(chǎn)生畸變，而且內(nèi)孔也受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題，提出一種中碳鋼漁具齒輪熱處理工藝。
[0005]具體工藝步驟為:一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，該工藝包括以下幾個(gè)步驟: 第一步、調(diào)質(zhì)處理；
第二步、高頻感應(yīng)淬火；
第二步、回火。
[0006]所述調(diào)質(zhì)工藝包括加熱淬火和高溫回火兩個(gè)步驟，所述加熱淬火是將所述齒輪加熱880°C X2h,出爐后油淬；所述高溫回火為加熱620°C X2h。
[0007]所述高頻淬火采用全齒連續(xù)感應(yīng)淬火，采用純銅制圓環(huán)形感應(yīng)器，感應(yīng)加熱頻率為200-300ΚΗζ，比功率為3KW/cm2，感應(yīng)器與齒輪外徑間距為2~3mm。
[0008]所述感應(yīng)淬火的水壓0.1~0.3MPa，水溫15~30°C，淬火冷卻時(shí)間5~15s。
[0009]所述高頻淬火采用全齒同時(shí)加熱淬火法，高頻加熱頻率ΙΟΚΗζ，功率450KVA。
[0010]所述回火為爐中回火230°C X45min。
[0011]所述淬火用冷卻介質(zhì)為油或乳化液。
[0012]所述乳化液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~15%。
[0013]本發(fā)明一種中碳鋼漁具齒輪熱處理工藝的有益效果是:在高頻淬火前進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，相當(dāng)于預(yù)備熱處理，以適應(yīng)快速加熱和均勻奧氏體化的要求。改善了齒輪的心部強(qiáng)度和使表層組織在高頻加熱時(shí)易于轉(zhuǎn)變成奧氏體。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一漁具齒輪，材料為45鋼，模數(shù)為1mm，調(diào)質(zhì)后硬度2(T26HRC，齒部表面高頻感應(yīng)淬火硬度 48~52HRC。
[0015]其熱處理工藝包括以下幾個(gè)步驟:
第一步、調(diào)質(zhì)處理；
加熱淬火，加熱880°C X 2h，出爐后油淬。
[0016]高溫回火，加熱620°C X2h。調(diào)質(zhì)后，硬度21~25HRC。
[0017]第二步、高頻感應(yīng)淬火；所述高頻淬火采用全齒連續(xù)感應(yīng)淬火，采用純銅制圓環(huán)形感應(yīng)器，感應(yīng)加熱頻率為200-300ΚΗz，比功率為3KW/cm2，感應(yīng)器與齒輪外徑間距為2~3mm。采用JBK-302型淬火機(jī)床。感應(yīng)淬火的水壓0.1~0.3MPa，水溫15~30°C，淬火冷卻時(shí)間5~15s。
[0018]高頻感應(yīng)淬火電參數(shù)，頻率280KHz，陽極電壓9.5KV，陽極電流4~5Α，柵極電流
0.8A，加熱時(shí)間30s，轉(zhuǎn)速18.4r.s-1。
[0019]第三步、回火，爐中回火230°C X45min。
[0020]實(shí)施例二
環(huán)形齒輪，材料為S45C鋼，模數(shù)9mm,齒面和齒根高頻感應(yīng)淬火，其硬度分別為50(T660HV 和 405HV 以上。
[0021]其熱處理工藝包括以下幾個(gè)步驟:
第一步、調(diào)質(zhì)處理；
加熱淬火，加熱880°C X 2h，出爐后油淬。
[0022]高溫回火，加熱620°C X2h。調(diào)質(zhì)后，硬度21~25HRC。
[0023]第二步、高頻感應(yīng)淬火；所述高頻淬火采用全齒同時(shí)加熱法，高頻加熱頻率IOKHz，功率 450KVA。
[0024]第三步、回火爐中回火230°C X45min。
[0025]實(shí)施例三
圓柱直齒輪，材料為40Cr鋼，模數(shù)5mm，齒部高頻感應(yīng)淬火、回火硬度為48~52HRC。
[0026]其熱處理工藝為:
第一步，調(diào)質(zhì)加熱淬火，加熱880°C X2h，出爐后油淬。
[0027]高溫回火，加熱620°C X2h。調(diào)質(zhì)后，硬度21~25HRC。
[0028]第二步、高頻淬火齒輪高頻感應(yīng)淬火采用100KW感應(yīng)加熱設(shè)備。采用單匝環(huán)形感應(yīng)器進(jìn)行全齒連續(xù)加熱淬火。先進(jìn)行預(yù)熱，其加熱規(guī)范為:電源電壓380V ；陽極電壓10.7KV ;陽極電流8.9A ;柵極電流1.0A ;淬火冷卻介質(zhì)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~?5%的乳化液；
第三步，爐中回火(200~220) V X60min。
【權(quán)利要求】
1.一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，該工藝包括以下幾個(gè)步驟: 第一步、調(diào)質(zhì)處理； 第二步、高頻感應(yīng)淬火； 第二步、回火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述調(diào)質(zhì)工藝包括加熱淬火和高溫回火兩個(gè)步驟，所述加熱淬火是將所述齒輪加熱(860°C "880°C) X2h,出爐后淬火；所述高溫回火為加熱(600°C~620°C) X2h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述高頻淬火采用全齒連續(xù)感應(yīng)淬火，采用純銅制圓環(huán)形感應(yīng)器，感應(yīng)加熱頻率為200-300ΚΗζ，比功率為3KW/cm2，感應(yīng)器與齒輪外徑間距為2~3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述感應(yīng)淬火的水壓0.1-0.3MPa，水溫15~301:，淬火冷卻時(shí)間5~15s。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述高頻淬火采用全齒同時(shí)加熱淬火法，高頻加熱頻率10KHz，功率450KVA。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述回火為爐中回火(210°C ~230。。) X45min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述淬火用冷卻介質(zhì)為油或乳化液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種中碳鋼齒輪熱處理工藝，其特征在于，所述乳化液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~15%。
【文檔編號(hào)】C21D6/00GK103866105SQ201410082954
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】姚振紅 申請(qǐng)人:蘇州捷德瑞精密機(jī)械有限公司