一種齒輪合金材料及齒輪的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)矩傳遞的傳動部件制造工藝，具體是一種齒輪合金材料及齒輪生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國汽車行業(yè)有了較大的發(fā)展，為了緊跟內(nèi)燃機電機電器行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和配套需要，齒輪的發(fā)展趨勢為適應(yīng)體積小、重量輕、輸出功率大，傳動齒輪屬于汽車安全件，需要較高的沖擊韌性和破壞強度，齒輪的單齒強度要求大于28000N。
[0003]在機械制造工業(yè)中，制造齒輪所用的材料有許多種，有鋼、鐵、銅合金及非金屬材料等，一般以鋼齒輪應(yīng)用最多，但鋼齒輪多是通過機械加工制造的，生產(chǎn)工序多，工藝復(fù)雜，且強度達不到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性好、強度高的齒輪合金材料及齒輪生產(chǎn)工藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種齒輪合金材料，按照重量百分比的原料包括:鐵96.5-97.5%、碳0.17-0.2%、硅0.17-0.34%、錳 0.8-1.1%、鉻 1-1.3%、鈦 0.03-0.1%、鎳 0.01-0.02%、銅 0.01-0.02%、釩
0.3-0.4%、鉛 0.01-0.02%。
[0006]利用齒輪合金材料制作齒輪的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:
(O冶煉圓坯料，按照重量百分比的原料冶煉成合金鋼圓坯料；
(2)磨外圓，對圓坯料進行磨外圓，去除表面細裂紋；
(3)加熱鍛壓，將上述處理后的圓坯料放入加熱爐中加熱，先在650-750°C下加熱100-120min 后保溫 80_100min，再在 750_850°C下加熱 100_120min 后保溫 80_100min，最后在850-1250°C下加熱100-120min后保溫240_260min，保溫完畢出爐，放入鍛模中進行鍛壓，從而得到符合尺寸的坯件；
(4)正火，將坯件放入加熱爐中加熱至750-960°C，保溫30-35min后，從加熱爐中取出坯件吹風(fēng)冷卻；
(5)機加工，對冷卻后的坯件進行車削、切齒、倒角處理，得到符合尺寸的工件；
(6)滲碳淬火，將工件加熱到920-940°C進行淬火10-12h，再將溫度保持在910_930°C進行擴散淬火1.5-2h，最后將溫度保持在830-850°C保溫40_50min ；
(7)回火，將滲碳淬火后的工件在180-200°C下保溫80-100min進行回火；
(8)拋丸，將回火后的工件拋丸10-15min；
(9)退火，將拋丸后的工件放在高頻加熱爐中加熱至500-650°C，保溫10-20min，再將工件取出冷卻到室溫。
[0007]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟(6)中進行滲碳淬火時的淬火油溫為80-90。。。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明在熱處理后再進行機加工，完全去除了淬火硬化碳層，通過退火降低產(chǎn)品表面及內(nèi)部硬度，消除齒輪的內(nèi)部壓力，將釩添加在合金鋼中，增加了合金材料的強度，提高了材料的回火穩(wěn)定性和耐磨性，硬度高、精度好，延長了使用壽命。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0010]實施例1
本發(fā)明實施例中，一種齒輪合金材料，按照重量百分比的原料包括:鐵97.5%、碳
0.17%、硅 0.17%、錳 0.8%、鉻 1%、鈦 0.03%、鎳 0.01%、銅 0.01%、釩 0.3%、鉛 0.01%。
[0011]利用齒輪合金材料制作齒輪的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:
(O冶煉圓坯料，按照重量百分比的原料冶煉成合金鋼圓坯料；
(2)磨外圓，對圓坯料進行磨外圓，去除表面細裂紋；
(3)加熱鍛壓，將上述處理后的圓坯料放入加熱爐中加熱，先在650°C下加熱10min后保溫80min，再在750°C下加熱10min后保溫80min，最后在850°C下加熱10min后保溫240min，保溫完畢出爐，放入鍛模中進行鍛壓，從而得到符合尺寸的坯件；
(4)正火，將坯件放入加熱爐中加熱至750°C，保溫30min后，從加熱爐中取出坯件吹風(fēng)冷卻；
(5)機加工，對冷卻后的坯件進行車削、切齒、倒角處理，得到符合尺寸的工件；
(6)滲碳淬火，將工件加熱到920°C進行淬火10h，再將溫度保持在910°C進行擴散淬火
1.5h，最后將溫度保持在830°C保溫40min，淬火油溫為80°C ；
(7)回火，將滲碳淬火后的工件在180°C下保溫SOmin進行回火；
(8)拋丸，將回火后的工件拋丸1min；
(9)退火，將拋丸后的工件放在高頻加熱爐中加熱至500°C，保溫lOmin，再將工件取出冷卻到室溫。
[0012]實施例2
本發(fā)明實施例中，一種齒輪合金材料，按照重量百分比的原料包括:鐵97%、碳0.18%、硅 0.25%、錳 1%、鉻 1.1%、鈦 0.06%、鎳 0.02%、銅 0.02%、釩 0.35%、鉛 0.02%。
[0013]利用齒輪合金材料制作齒輪的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:
(O冶煉圓坯料，按照重量百分比的原料冶煉成合金鋼圓坯料；
(2)磨外圓，對圓坯料進行磨外圓，去除表面細裂紋；
(3)加熱鍛壓，將上述處理后的圓坯料放入加熱爐中加熱，先在700°C下加熱IlOmin后保溫90min，再在800°C下加熱IlOmin后保溫90min，最后在1000°C下加熱IlOmin后保溫250min，保溫完畢出爐，放入鍛模中進行鍛壓，從而得到符合尺寸的坯件；
(4)正火，將坯件放入加熱爐中加熱至870°C，保溫32min后，從加熱爐中取出坯件吹風(fēng)冷卻；
(5)機加工，對冷卻后的坯件進行車削、切齒、倒角處理，得到符合尺寸的工件；
(6)滲碳淬火，將工件加熱到930°C進行淬火llh，再將溫度保持在920°C進行擴散淬火1.8h，最后將溫度保持在840°C保溫45min，淬火油溫為85°C ；
(7)回火，將滲碳淬火后的工件在190°C下保溫90min進行回火；
(8)拋丸，將回火后的工件拋丸12min；
(9)退火，將拋丸后的工件放在高頻加熱爐中加熱至580°C，保溫15min，再將工件取出冷卻到室溫。
[0014]實施例3
本發(fā)明實施例中，一種齒輪合金材料，按照重量百分比的原料包括:鐵96.5%、碳0.2%、硅 0.34%、錳 1.1%、鉻 1.3%、鈦 0.1%、鎳 0.02%、銅 0.02%、釩 0.4%、鉛 0.02%。
[0015]利用齒輪合金材料制作齒輪的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下:
(O冶煉圓坯料，按照重量百分比的原料冶煉成合金鋼圓坯料；
(2)磨外圓，對圓坯料進行磨外圓，去除表面細裂紋；
(3)加熱鍛壓，將上述處理后的圓坯料放入加熱爐中加熱，先在750°C下加熱120min后保溫lOOmin，再在850°C下加熱120min后保溫lOOmin，最后在1250°C下加熱120min后保溫260min，保溫完畢出爐，放入鍛模中進行鍛壓，從而得到符合尺寸的坯件；
(4)正火，將坯件放入加熱爐中加熱至960°C，保溫35min后，從加熱爐中取出坯件吹風(fēng)冷卻；
(5)機加工，對冷卻后的坯件進行車削、切齒、倒角處理，得到符合尺寸的工件；
(6)滲碳淬火，將工件加熱到940°C進行淬火12h，再將溫度保持在930°C進行擴散淬火2h,最后將溫度保持在850°C保溫50min，淬火油溫為90°C ；
(7)回火，將滲碳淬火后的工件在200°C下保溫10min進行回火；
(8)拋丸，將回火后的工件拋丸15min；
(9)退火，將拋丸后的工件放在高頻加熱爐中加熱至650°C，保溫20min，再將工件取出冷卻到室溫。
[0016]本發(fā)明在熱處理后再進行機加工，完全去除了淬火硬化碳層，通過退火降低產(chǎn)品表面及內(nèi)部硬度，消除齒輪的內(nèi)部壓力，將釩添加在合金鋼中，增加了合金材料的強度，提高了材料的回火穩(wěn)定性和耐磨性，硬度高、精度好，延長了使用壽命。
[0017]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種齒輪合金材料，其特征在于，按照重量百分比的原料包括:鐵96.5-97.5%、碳 0.17-0.2%、硅 0.17-0.34%、錳 0.8-1.1%、鉻 1-1.3%、鈦 0.03-0.1%、鎳 0.01-0.02%、銅0.01-0.02%、釩 0.3-0.4%、鉛 0.01-0.02%。
2.采用權(quán)利要求1所述的齒輪合金材料制作齒輪的生產(chǎn)工藝，其特征在于，具體步驟如下: (O冶煉圓坯料，按照重量百分比的原料冶煉成合金鋼圓坯料； (2)磨外圓，對圓坯料進行磨外圓，去除表面細裂紋； (3)加熱鍛壓，將上述處理后的圓坯料放入加熱爐中加熱，先在650-750°C下加熱100-120min 后保溫 80_100min，再在 750_850°C下加熱 100_120min 后保溫 80_100min，最后在850-1250°C下加熱100-120min后保溫240_260min，保溫完畢出爐，放入鍛模中進行鍛壓，從而得到符合尺寸的坯件； (4)正火，將坯件放入加熱爐中加熱至750-960°C，保溫30-35min后，從加熱爐中取出坯件吹風(fēng)冷卻； (5)機加工，對冷卻后的坯件進行車削、切齒、倒角處理，得到符合尺寸的工件； (6)滲碳淬火，將工件加熱到920-940°C進行淬火10-12h，再將溫度保持在910_930°C進行擴散淬火1.5-2h，最后將溫度保持在830-850°C保溫40_50min ； (7)回火，將滲碳淬火后的工件在180-200°C下保溫80-100min進行回火； (8)拋丸，將回火后的工件拋丸10-15min； (9)退火，將拋丸后的工件放在高頻加熱爐中加熱至500-650°C，保溫10-20min，再將工件取出冷卻到室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(6)中進行滲碳淬火時的淬火油溫為80-90°C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種齒輪合金材料及齒輪的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明齒輪合金材料按照重量百分比的原料包括：鐵96.5-97.5%、碳0.17-0.2%、硅0.17-0.34%、錳0.8-1.1%、鉻1-1.3%、鈦0.03-0.1%、鎳0.01-0.02%、銅0.01-0.02%、釩0.3-0.4%、鉛0.01-0.02%，生產(chǎn)工藝包括冶煉圓坯料、磨外圓、加熱鍛壓、正火、機加工、滲碳淬火、回火、拋丸和退火。本發(fā)明熱處理后再進行機加工，完全去除了淬火硬化碳層，退火降低了產(chǎn)品表面及內(nèi)部硬度，消除齒輪的內(nèi)部壓力，將釩添加在合金鋼中，增加了合金材料的強度，提高了材料的回火穩(wěn)定性和耐磨性，硬度高、精度好，延長了使用壽命。
【IPC分類】B23P15-14
【公開號】CN104625665
【申請?zhí)枴緾N201410841218
【發(fā)明人】李建春
【申請人】寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月30日