[发明专利]一种主动齿轮轴螺纹及R角热处理工艺及设备

说明书

一种主动齿轮轴螺纹及R角进行热处理工艺，它包括以下步骤：一、渗碳淬火。二、对螺纹区或/和R角区退火。三、室温冷却：将工件在室温进行冷却。本发明还公开了一种螺纹及R角退火设备。相对于现有技术，本发明采用特殊的热处理工艺，对主动齿轮轴螺纹及R角进行加热，然后在空气中空冷退火，消除了轴螺纹及螺纹与花键交界处的渗碳影响。大幅降低了产品的硬度，从而满足产品的使用要求。而且，不再涂抹防渗涂料，减少一道工艺，更容易操作。

技术领域

本发明涉及齿轮的加工方法，具体涉及一种主动齿轮轴螺纹及R角进淬火、退火工艺及退火设备。

背景技术

现在的齿轮生产中，需要将淬火。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性。因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。

常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开。

齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。而汽车驱动桥齿轮对整车的质量及使用寿命影响更大。其中材料和热处理是保证齿轮使用性能和可靠性的基础，同时也是改善齿轮加工性能的重要途径。对于驱动桥齿轮副中主动齿轮轴螺纹热处理质量的保证，现有的热处理工艺是在螺纹部位及R角处涂上防渗涂料，然后装入渗碳炉内进行渗碳，出炉之后再进行表面清除防渗涂料作业。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：1.热处理工艺需要防渗涂料进行风干之后工件才能装炉处理，防渗涂料的浓度（稀稠）、涂层的厚薄、及风干的时间对螺纹及R角渗碳淬火后的质量影响很大，如果涂料过稀，则涂层太薄，此时起不到防渗的效果，如果过稠或者涂层过厚，则工件在进炉前容易出现开裂，如果风干时间过长，螺纹部分的防渗膜也容易出现开裂，开裂后的裂纹处无法达到防渗效果，出现螺纹表面漏渗现象。

2.再者，由于螺纹部分尺寸较小, 相对淬硬能力大, 更主要的是螺纹表面不好保护, 用一般防渗涂料阻碍渗碳的方法保护，很难涂均匀, 经常在渗碳时螺纹表面所涂的防渗碳剂局部脱落, 出现螺纹表面脱落部位被渗碳的现象。

这样工件在渗碳、淬火之后就会在开裂处产生很高的硬度，一般硬度达58-64HRC，此时螺纹的塑韧性就会大大降低，这样齿轮轴在使用过程中就会造成螺纹断裂而失效。

本发明的目的是提供一种主动齿轮轴螺纹及R角热处理工艺及退火设备，其生产的工件硬度更低，塑韧性更高。

本发明的技术方案具体为：

一种主动齿轮轴螺纹及R角进行热处理工艺，它包括以下步骤：

1.渗碳淬火：将工件直接放在渗碳设备中渗碳淬火,然后进行回火、退火。

2.对螺纹区或/和R角区退火：其中螺纹区的加热（预热）温度为750-800℃，预热时间为0.4-0.6秒，螺纹的加热温度为750-800℃，加热时间为4. 0-5.0秒；第一、第二R角的加热温度为800-850℃，加热时间为7.0-8.0秒。