[发明专利]一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种校圆工艺，尤其是一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺。

背景技术

薄壁齿圈渗碳淬火热处理的最大问题在于变形，尤其椭圆变形极难控制。目前，对于直径3米的齿圈渗碳件，通过调整热处理温度、时间、装炉手段等都无法完美控制变形。

薄壁齿圈淬火介质主要是油以及盐浴，盐浴介质温度高达170℃，相对于60～80℃的油而言，盐浴淬火变形相对较小。采用盐浴淬火工艺，齿圈变形主要由渗碳阶段决定，渗碳变形量与淬火变形量间存在一定关系，一般淬火椭圆变形量在渗碳变形基础上增加30～40％，控制渗碳变形即可有效控制淬火后变形，因此控制渗碳变形或者说控制淬火前变形成为关键节点。若渗碳后变形超出范围，则必须通过一些手段来挽救。

渗碳淬火齿圈热处理后需要磨齿方可成品，磨齿是否有量是检验热处理变形优良的重要标准，3米直径齿圈椭圆超过3mm时磨齿将超差，所以其淬火前椭圆变形必须控制在2mm以内，渗碳椭圆变形超过2mm则需进行校正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺，是利用材料的弹塑性特点来实现校圆的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺，其特征在于包括如下工艺步骤：

a.加热：将薄壁渗碳齿圈放入加热炉加热至500～600℃，保温1～1.5h，加热时间根据渗碳齿圈的壁厚来决定：每100mm壁厚加热1小时；

b.测变形量：通过测量加热后薄壁渗碳齿圈长轴与短轴的长度，得到渗碳椭圆变形量；

c.安装校正工装：将校正工装置于短轴，确保短轴顶出量为2.5倍渗碳椭圆变形量；

d.自然冷却：保持步骤(c)的状态，直至薄壁渗碳齿圈自然冷却至225～275℃；

e.再测变形量：卸除校正工装，测量自然冷却后壁渗碳齿圈长轴与短轴的长度，得到在校圆范围内的变形量；

f.回火：将校圆后的薄壁渗碳齿圈进行回火，回火温度为225～275℃，回火时间根据渗碳齿圈的壁厚来决定：每100mm壁厚加热2小时；

g.成品：回火的薄壁渗碳齿圈自然冷却至常温，即完成校圆。

进一步地，步骤(c)中的校正工装由千斤顶、顶杆和圆弧垫块组成。

更进一步地，所述圆弧垫块紧贴齿圈内壁。圆弧垫块可以减小应力集中，防止齿圈开裂。

校正采用千斤顶对整体加热的齿圈椭圆短轴热校正，若齿圈加热温度低，如280℃，齿圈强度高，且低温时弹性区大，发生塑性变形难度大，随着温度升高，弹性区将减小，校正难度降低；加热温度太高则操作困难，实践证明加热至500～600℃校正效果最好，弹性区大幅降低，低应力即可产生塑性变形。

本发明的有益效果是：根据材料的弹塑性特性作为校圆工艺的基础，控制渗碳后的变形，即可大大降低盐浴淬火的变形，为变形校正理论找到新的方向，并获得可行的实践效果，校圆后进行回火，可固化尺寸。

附图说明

下面结合附图实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中：1.齿圈，1′.短轴，1″.长轴，2.千斤顶，3.顶杆，4.圆弧垫块。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1

将薄壁渗碳齿圈1放入加热炉加热至550℃保温1小时，校正工装置于短轴1′，短轴1′顶出量为2.5倍渗碳椭圆变形量，齿圈1自然冷却至250℃卸除校正工装，再测变形，达到校正效果则进行250℃回火处理。

实践证明渗碳后校正加去应力处理，盐浴淬火后变形不会反弹，通过渗碳后校正有效避免了淬火变形累积问题。550℃为薄壁渗碳齿圈1校正的最佳温度，实施2.5倍渗碳椭圆校正量即可校圆，校圆后进行250℃回火，且不低于拆卸校正工装时的齿圈1温度，可固化尺寸。

校正工具由千斤顶2、顶杆3以及圆弧垫块4组成，圆弧垫块4可以减小应力集中，防止齿圈1开裂。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。