一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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°C，相对于60?80°C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。
[0004]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3_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2_则需进行校正。
【发明内容】
[0005]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。
[0006]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:
[0007]a.加热:将薄壁渗碳齿圈放入加热炉加热至500?600°C，保温I?1.5h，加热时间根据渗碳齿圈的壁厚来决定:每10mm壁厚加热I小时；
[0008]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;
[0009]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;
[0010]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°C ;
[0011]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；
[0012]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°C，回火时间根据渗碳齿圈的壁厚来决定:每10mm壁厚加热2小时；
[0013]g.成品:回火的薄壁渗碳齿圈自然冷却至常温，即完成校圆。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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2800C，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°C校正效果最好，弹性区大幅降低，低应力即可产生塑性变形。
[0017]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】
[0018]下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]图中:1.齿圈，I'.短轴，I".长轴，2.千斤顶，3.顶杆，4.圆弧垫块。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]实施例1
[0023]将薄壁渗碳齿圈I放入加热炉加热至550°C保温I小时，校正工装置于短轴P，短轴P顶出量为2.5倍渗碳椭圆变形量，齿圈I自然冷却至250°C卸除校正工装，再测变形，达到校正效果则进行250°C回火处理。
[0024]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°C为薄壁渗碳齿圈I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°C回火，且不低于拆卸校正工装时的齿圈I温度，可固化尺寸。
[0025]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I开裂。
[0026]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。
【主权项】
1.一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(I)放入加热炉加热至500?600°C，保温I?1.5h，加热时间根据渗碳齿圈(I)的壁厚来决定:每10mm壁厚加热I小时； b.测变形量:通过测量加热后薄壁渗碳齿圈(I)长轴(I")与短轴(P)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(I')，确保短轴(I')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(I)自然冷却至225?275°C； e.再测变形量:卸除校正工装，测量自然冷却后壁渗碳齿圈(I)长轴(I")与短轴(Ir )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(I)进行回火，回火温度为225?275°C，回火时间根据渗碳齿圈(I)的壁厚来决定:每10mm壁厚加热2小时； g.成品:回火的薄壁渗碳齿圈(I)自然冷却至常温，即完成校圆。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺，其特征在于:步骤(c)中的校正工装由千斤顶(2)、顶杆(3)和圆弧垫块(4)组成。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁渗碳齿圈盐浴淬火校圆工艺，其特征在于:所述圆弧垫块⑷紧贴齿圈⑴内壁。
【专利摘要】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，利用薄壁渗碳齿圈材料的弹塑性特点来实现校圆：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。
【IPC分类】C21D11-00, C21D9-32
【公开号】CN104745794
【申请号】CN201510147676
【发明人】顾晓明, 马良, 霍叶青, 丁盛
【申请人】常州天山重工机械有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月31日