[发明专利]一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法

摘要

本发明公开了一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法，在齿轮本体表面采用先渗金属、后渗碳的工艺获得一层厚度为0.4-0.6mm，其各合金元素的质量百分含量为锰2-5%、钼5-8%、铬2-5%、钛1-3%、钒0.5-2%和碳0.8-2.5%的耐磨合金层，本发明处理工艺先进，成本低，节约合金，表面硬度高，耐磨性能好，使用寿命长。

主权项

一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法，其特征在于：在齿轮本体表面采用先渗金属、后渗碳的工艺获得一层厚度为0.4‑0.6mm，其各合金元素的质量百分含量为锰2‑5%、钼5‑8%、铬2‑5%、钛1‑3%、钒0.5‑2%和碳0.8‑2.5%的耐磨合金层，具体包括有如下步骤：（1）浇注齿轮本体，将废钢、生铁、不锈钢，以及熔炼原料总质量2—3.5％熔炼添加剂加入到中频感应炉，所述熔炼添加剂是由氧化钠12‑14份、氧化铝3.5‑4.5份、氧化钾2‑4 份、碳酸钠6‑8份、二氧化硅4‑6份、氧化铁11‑15份、二氧化钛,1.5‑2.5份、无水硼砂5‑10份配制而成，将熔炼原料预热至250℃‑350℃后放入中频感应炉中，当温度达到1000℃‑1200℃时由供气装置向感应炉内通入惰性气体，并调整其合金铸钢件原料的化学成分为：0.32％≤C≤0.40％，0.22％≤Cr≤0.35％，0.4≤Mn ≤0.8％，0.15％≤Ni≤0.20％，0.5%≤Si≤1.2％，0.6％≤Mn≤1.5％，0.05％≤P≤0.12％，S≤0.14％，然后将钢液迅速浇入以确保在800‑900℃左右温度下铸型浇注成齿轮本体；（2）再经过机加工和热处理后的齿轮表面进行等离子锰、钼、铬、钛、钒和碳渗金属工艺，渗金属工艺为：利用阴极溅射法，阴极电压‑700—‑900V，将锰、钼、铬、钛、钒离子、原子及粒子团迁移吸附并扩散进入到齿轮内部形成合金层，保温结束后缓冷到室温；（3）对合金层进行固体渗碳：将上述经渗金属的齿轮装入填充好的渗碳剂的容器中，密封置于950‑1000℃的炉中，保温1‑2小时后出炉油冷；（4）将上述渗金属、渗碳的齿轮淬火，淬火温度：950‑1200℃，保温3‑8分钟，在箱式炉中回火，回火温度250‑350℃，时间1h，回火2次；（5）对齿轮表面高温磷化处理：在90‑95℃的温度下进行，磷酸盐溶液的游离酸度于总酸度的比值为1∶7‑9，处理时间为25‑30分钟。