变速器齿圈氮碳共渗处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种变速器齿圈氮碳共渗热处理工艺，包括（A）前清洗；（B）预氧化处理：先对预氧化炉进行预热，再将吹干后的齿圈送入预氧化炉中进行加热后保温；（C）氮碳共渗热处理：用氮气对氮碳共渗炉的前室和后室进行气体置换，在置换气体时，后室同时开始升温至560℃～570℃，将齿圈送入氮碳共渗炉的后室中，分别通入NH3、N2和CO2，完成氮碳共渗处理后，再次用氮气对氮碳共渗炉的前室进行气体置换，再将齿圈从后室转入前室，然后齿圈下沉到前室的冷却油池进行冷却，再进行沥油，油沥干后出炉；（D）后清洗。氮碳共渗热处理能减小齿圈的变形，提高齿圈的表面硬度，增强齿圈的耐磨性和抗蚀性，提高齿圈的抗疲劳强度和红硬性。
【专利说明】变速器齿圈氮碳共渗处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学热处理技术，具体涉及一种变速器齿圈的氮碳共渗热处理工艺，在一定温度、时间和介质条件下，使氮离子渗入齿圈表层形成表面HRC ^ 58的高硬度表层。【背景技术】
[0002]变速器齿圈的传统工艺是采用表面高频感应淬火处理和表面渗碳，从而在齿圈齿表面形成高硬度表层。表面高频感应淬火处理和表面渗碳热处理工艺需要在中高温中完成，由于热处理过程中温度较高，齿圈容易变形，齿圈表面易脆，碳化层存在脆性ξ相，碳化层与基体容易脱落，容易被氧化产生锈蚀，齿圈使用时间短。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述技术问题进行改进，提供一种变速器齿圈氮碳共渗热处理工艺，能减小齿圈的变形，提高齿圈的表面硬度，增强齿圈的耐磨性和抗蚀性，提高齿圈的抗疲劳强度和红硬性。
[0004]为此，本发明提供的一种变速器齿圈氮碳共渗热处理工艺，包括以下工艺步骤:
[0005](A)前清洗:将清水或清水与清洗剂的混合液加入清洗机清洗槽内，对清洗槽内的清水或混合液进行加热，待清水或混合液加热到一定温度后，将齿圈送入清洗机内清洗，待齿圈表面的污垢和杂物清洗干净后，用热风机将齿圈吹干；
[0006](B)预氧化处理:先对预氧化炉进行预热，再将吹干后的齿圈送入预氧化炉，继续对齿圈进行加热，待加热到一定温度后，确定时间开始保温，保温一定时间后，齿圈预氧化处理完成；
[0007](C)氮碳共渗热处理:用氮气对氮碳共渗炉的前室和后室进行气体置换，在置换气体时，后室同时开始升温至560°C~570°C，将齿圈送入氮碳共渗炉的后室中，分别通入ΝΗ3、N2和CO2,完成氮碳共渗处理后，再次用氮气对氮碳共渗炉的前室进行气体置换，再将齿圈从后室转入前室，然后齿圈下沉到前室的冷却油池进行冷却，再将齿圈从冷却油池中提起进行浙油，油浙干后出炉；
[0008](D)后清洗:将清水及清水和清洗剂的混合液加入清洗机清洗槽内，对清清洗槽内的清水或混合液进行加热，待清水或混合液加热到一定温度后，将已氮碳共渗处理的齿圈送入清洗机内清洗，待齿圈表面的油污清洗处理完成后，用热风机将齿圈吹干。
[0009]优选为，所述步骤(A)和步骤(D)中的清洗剂为好富顿清洗剂，步骤(C)中的冷却油为好富顿冷却油。
[0010]本发明的有益效果:氮碳共渗的处理温度比高频淬火处理及表面渗氮的温度低，只需在560°c -570°C的温度下完成；氮碳共渗处理后在氮气保护下采取油冷的方式缩短了加工周期、节省了能源，同时减小了氮原子的析出；氮碳共渗后立即油冷能增强齿圈的耐磨性和抗蚀性，提高齿圈的抗疲劳强度和红硬性；同时，氮碳共渗处理相对温度较低，齿圈不容易变形，从而减小了轿车在高速行驶过程中的噪音，提高了顾客舒适感。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是氮碳共渗热处理后的变速器齿圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0013]一种变速器齿圈氮碳共渗热处理工艺，包括以下工艺步骤:
[0014](A)前清洗:将清水或清水与清洗剂的混合液加入清洗机清洗槽内，对清洗槽内的清水或混合液进行加热，待清水或混合液加热到一定温度后，将齿圈送入清洗机内清洗，待齿圈表面的污垢和杂物清洗干净后，用热风机将齿圈吹干；对清水或混合液加热，能显著提高齿圈的清洁度。
[0015](B)预氧化处理:先对预氧化炉进行预热，再将吹干后的齿圈送入预氧化炉，继续对齿圈进行加热，待加热到一定温度后，确定时间开始保温，保温一定时间后，齿圈预氧化处理完成；预热、加热和保温相结合的预氧化处理方式，作为氮碳共渗处理前的工艺，以提高氮碳共渗效果。
[0016](C)氮碳共渗热处理:氮碳共渗炉分为前室和后室，前室内设置有冷却油池，后室内可通入册13、队和0)2。首先，用氮气对氮碳共渗炉的前室和后室进行气体置换，在置换气体时，后室同时开始升温至560°C~570°C，将齿圈送入氮碳共渗炉的后室中，分别通入NH3、N2和CO2,完成氮碳共渗处理后，再次用氮气对氮碳共渗炉的前室进行气体置换，再将齿圈从后室转入前室，然后齿圈下沉到前室的冷却油池进行冷却，再将齿圈从冷却油池中提起进行浙油，油浙干后出炉；
[0017](D)后清洗:将清水及清水和清洗剂的混合液加入清洗机清洗槽内，对清清洗槽内的清水或混合液进行加热，待清水或混合液加热到一定温度后，将已氮碳共渗处理的齿圈送入清洗机内清洗，待齿圈表面的油污清洗处理完成后，用热风机将齿圈吹干。
[0018]所述步骤(A)和步骤(D)中的清洗剂优选为好富顿清洗剂，步骤(C)中的冷却油为好富顿冷却油；当然，也可以采用其它常用的清洗剂和冷却油。
[0019]如图1所示，经氮碳共渗热处理后的变速器齿圈，由外到内依次为化合物层(I)、扩散层(2)和心部基体组织(3)，其中心部基体组织(3)是齿圈本身的一种材料组织；化合物层(I)能提高齿圈表面硬度；化合物层(I)能增强齿圈的耐磨性和抗蚀性；化合物层(I)和扩散层(2)能提高齿圈的抗疲劳强度和红硬性；该氮碳共渗工艺因工艺温度低，齿圈变形小。该氮碳共渗工艺特别适合变速器齿圈的热处理，包括输出齿圈的斜齿或直齿、输入齿圈的斜齿或直齿、中间齿圈的斜齿或直齿。
【权利要求】
1.一种变速器齿圈氮碳共渗热处理工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤: (A)前清洗:将清水或清水与清洗剂的混合液加入清洗机清洗槽内，对清洗槽内的清水或混合液进行加热，待清水或混合液加热到一定温度后，将齿圈送入清洗机内清洗，待齿圈表面的污垢和杂物清洗干净后，用热风机将齿圈吹干； (B)预氧化处理:先对预氧化炉进行预热，再将吹干后的齿圈送入预氧化炉，继续对齿圈进行加热，待加热到一定温度后，确定时间开始保温，保温一定时间后，齿圈预氧化处理完成; (C)氮碳共渗热处理:用氮气对氮碳共渗炉的前室和后室进行气体置换，在置换气体时，后室同时开始升温至560°C~570°C，将齿圈送入氮碳共渗炉的后室中，分别通入NH3、N2和CO2,完成氮碳共渗处理后，再次用氮气对氮碳共渗炉的前室进行气体置换，再将齿圈从后室转入前室，然后齿圈下沉到前室的冷却油池进行冷却，再将齿圈从冷却油池中提起进行浙油，油浙干后出炉； (D)后清洗:将清水及清水和清洗剂的混合液加入清洗机清洗槽内，对清清洗槽内的清水或混合液进行加热，待清水或混合液加热到一定温度后，将已氮碳共渗处理的齿圈送入清洗机内清洗，待齿圈表面的油污清洗处理完成后，用热风机将齿圈吹干。
2.按照权利要求1所述的变速器齿圈氮碳共渗热处理工艺，其特征在于:所述步骤(A)和步骤(D)中的清洗剂为好富 顿清洗剂，步骤(C)中的冷却油为好富顿冷却油。
【文档编号】C23C8/30GK103805939SQ201410038045
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】钱彻, 刘晓锋, 桂文琼 申请人:重庆迈崴机器有限公司