本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种高强度齿轮及其加工工艺。
背景技术：
工件在热处理时，特别是淬火过程中，因其截面各部分加热和冷却速度不一致而存在温差，加上组织转变的不等时性等原因，使得工件截面上各部分的体积胀缩不均匀，以及弹塑性畸变不一致，从而导致热处理应力的产生。热处理应力的大小、状态及其分布直接影响到热处理质量。例如，较高的淬火应力一旦超过钢的屈服强度和脆断强度时，将会引起工件的畸变，甚至开裂。热处理应力的产生原因比较复杂，影响因素也较多。如钢的化学成分、原始组织、工件形状、尺寸大小及热处理操作方法等都可能使工件在热处理过程中产生畸变，甚至开裂。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高强度齿轮及其加工工艺，解决现有技术中齿轮强度低，热处理过程不够理想的技术问题；
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种高强度齿轮，所述齿轮的成分包括质量百分比为1-2％的碳、0.5-1％的铜、余量为铁、镍和稀土元素，其中所述稀土元素的含量小于等于1％；
一种高强度齿轮的生产工艺，包括以下步骤：
(1)清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
(2)冶炼：将铁加入感应炉中，快速熔化，加入稀土元素和镍，进行搅拌，搅拌完成后，进行检验，检验合格后，出炉浇注；
(3)浇铸工艺：浇铸温度控制在1300-1400℃，浇铸采用先快后慢的方 式，浇铸速度为20-30Kg/s，离心转速为400-500r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，最后进行脱模；
(4)粗加工：对铸件进行粗加工；
(5)渗碳：对正火完的铸件进行渗碳；
(6)热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述渗碳工艺为先预热3h，温度为400-500℃，然后加热到900℃，进行渗碳；
本发明的有益效果：
1.本发明通过在材质中加入镍和稀土元素，这样有利于提高齿轮的拉强度、屈服强度、韧性以及低温冲击性能；
2.本发明通过改变渗碳过程的温度，这样能够提高渗碳效果，提高齿轮的质量；
3.本发明生产工艺简单，产品强度高，且使用寿命长。
具体实施方式
以下是对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
一种高强度齿轮，所述齿轮的成分包括质量百分比为2％的碳、1％的铜、余量为铁、镍和稀土元素，其中所述稀土元素的含量小于等于1％；
一种高强度齿轮的生产工艺，包括以下步骤：
(1)清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
(2)冶炼：将铁加入感应炉中，快速熔化，加入稀土元素和镍，进行搅拌，搅拌完成后，进行检验，检验合格后，出炉浇注；
(3)浇铸工艺：浇铸温度控制在1400℃，浇铸采用先快后慢的方式， 浇铸速度为30Kg/s，离心转速为500r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，最后进行脱模；
(4)粗加工：对铸件进行粗加工；
(5)渗碳：对正火完的铸件进行渗碳；
(6)热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述渗碳工艺为先预热3h，温度为500℃，然后加热到900℃，进行渗碳；
实施例2
一种高强度齿轮，所述齿轮的成分包括质量百分比为1％的碳、0.5％的铜、余量为铁、镍和稀土元素，其中所述稀土元素的含量小于等于1％；
一种高强度齿轮的生产工艺，包括以下步骤：
(1)清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
(2)冶炼：将铁加入感应炉中，快速熔化，加入稀土元素和镍，进行搅拌，搅拌完成后，进行检验，检验合格后，出炉浇注；
(3)浇铸工艺：浇铸温度控制在1300℃，浇铸采用先快后慢的方式，浇铸速度为20Kg/s，离心转速为400r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，最后进行脱模；
(4)粗加工：对铸件进行粗加工；
(5)渗碳：对正火完的铸件进行渗碳；
(6)热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述渗碳工艺为先预热3h，温度为400℃，然后加热到900℃，进行渗碳；
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。