一种汽车变速器齿轮的锻造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮锻造技术领域，具体涉及一种汽车变速器齿轮的锻造方法。
【背景技术】
[0002]变速器齿轮经常在高转速、高负荷、转速和负荷不断交变的情况下工作，其结构复杂、对加工材料、锻造精度及后续精加工等要求较高。
[0003]目前，现有的较成熟的、被大多数企业采用的汽车变速器齿轮锻造工艺，普遍投资低高、方法复杂且能源消耗大、生产率较低，生产材料的有效使用率也较低，同时在加工过程中常出现奥氏体晶粒生长增大的问题，其将直接影响标准汽车变速器齿轮锻造的质量，极大较低了使用安全系数。
[0004]因此，基于上述问题，本发明提供一种汽车变速器齿轮的锻造方法。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的是要提供一种汽车变速器齿轮的锻造方法，保证变速器齿轮锻造的精度，进而增加使用寿命，同时降低铣齿机精加工时间、提高产品生产效率，以达到降低企业成本投入的目的。
[0006]技术方案:一种汽车变速器齿轮的锻造方法，包括以下步骤，
步骤1、下料，其中选用低碳钢通过高频电炉进行加热，加热温度至1100°c -1300°c ； 步骤2、通过冷压模具进行坯体加工，采用标准齿模对成型齿进行校正；
步骤3、渗碳、淬火；
步骤4、磷皂化处理、齿轮加工、齿轮面渗碳处理，表面渗碳厚度为0.7mm-0.8mm。
[0007]优选的所述步骤3中渗碳淬火包括以下步骤，
步骤I)坯件预热，预热温度控制为300°C -400°C，首先对坯件起到脱脂去除表面杂质，其次对坯件起到预氧化效果、保证渗碳层均匀，最后对坯件起到减缓加热速度、降低不同坯件不同位置受热温度不均和应力不均，减小热处理变形；
步骤2)加热、保温，持续加热温度控制为900°C -1000°C，时间为30分钟-60分钟，保证坯件温度受热均匀，进一步减小热处理渗碳层、组织转变不均性；
步骤3)强渗、扩散渗碳，时间控制为I小时-2小时，对坯件进行充分渗碳达到表面渗碳层梯形分布；
步骤4)降温、保温，采取逐步控制降温操作，其中保温温度为300°C -400°C以保证淬火温度;
步骤5)淬火，加入淬火油、采用等温退火，使齿轮坯体表面硬度为HR60-63，内部硬度为 HR35-40 ；
步骤6)低温回火，温度控制为200°C -300°C，降低坯件渗碳层中高碳马氏体的碳饱和浓度和脆性，提高表面韧性。
[0008]优选的所述步骤I)中采用双室真空卧式渗碳炉。
[0009]优选的所述步骤3)中强渗、扩散渗碳过程中加入渗碳介质丙烷或乙炔，其中丙烷或乙炔浓度为30%-50%，保证渗碳层、盲孔渗碳均匀。
[0010]优选的所述真空淬火压力为600pa_1000pa。
[0011]优选的所述步骤4中进行磷皂化处理，其中磷皂化处理时间为60m_120m，齿轮加工采用铣齿机进行加工，最后喷涂防锈漆进行防锈处理。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
本发明的汽车变速器齿轮的锻造方法所锻造的齿轮具有以下优点:1、机械性能优越，真空淬火加热金属有效脱气不脱氧化碳；2、使用寿命提高2-4倍；3、以热辐射方式缓慢加热均匀变形量小、分散度小；4、真空加热、表面圆滑质量好；5、制造成本低、生产过程环保、无污染。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明所述提供一种汽车变速器齿轮的锻造方法做详细说明:
实施例1
一种汽车变速器齿轮的锻造方法，包括以下步骤，
步骤1、下料，其中选用低碳钢通过高频电炉进行加热，加热温度至1100°c -1300°c ； 步骤2、通过冷压模具进行坯体加工，采用标准齿模对成型齿进行校正；
步骤3、渗碳、淬火，包括以下步骤，
步骤I)坯件预热，预热温度控制为330°C -380°C，首先对坯件起到脱脂去除表面杂质，其次对坯件起到预氧化效果、保证渗碳层均匀，最后对坯件起到减缓加热速度、降低不同坯件不同位置受热温度不均和应力不均，减小热处理变形；
步骤2)加热、保温，持续加热温度控制为950°C，时间为45分钟，保证坯件温度受热均匀，进一步减小热处理渗碳层、组织转变不均性；
步骤3)强渗、扩散渗碳，时间控制为1.5小时，对坯件进行充分渗碳达到表面渗碳层梯形分布；
步骤4)降温、保温，采取逐步控制降温操作，其中保温温度为350°C -380°C以保证淬火温度;
步骤5)淬火，加入淬火油、采用等温退火，使齿轮坯体表面硬度为HR60-63，内部硬度为 HR35-40 ；
步骤6)低温回火，温度控制为250°C，降低坯件渗碳层中高碳马氏体的碳饱和浓度和脆性，提高表面韧性。
[0014]步骤4、磷皂化处理、齿轮加工、齿轮面渗碳处理，表面渗碳厚度为0.7mm-0.8mm。
[0015]优选的所述步骤I)中采用双室真空卧式渗碳炉。
[0016]优选的所述步骤3)中强渗、扩散渗碳过程中加入渗碳介质丙烷或乙炔，其中丙烷或乙炔浓度为30%-50%，保证渗碳层、盲孔渗碳均匀。
[0017]优选的所述真空淬火压力为600pa-1000pa。
[0018]优选的所述步骤4中进行磷皂化处理，其中磷皂化处理时间为60m_120m，齿轮加工采用铣齿机进行加工，最后喷涂防锈漆进行防锈处理。
[0019]实施例2
一种汽车变速器齿轮的锻造方法，包括以下步骤，
步骤1、下料，其中选用低碳钢通过高频电炉进行加热，加热温度至1100°c -1300°c ； 步骤2、通过冷压模具进行坯体加工，采用标准齿模对成型齿进行校正；
步骤3、渗碳、淬火，包括以下步骤，
步骤I)坯件预热，预热温度控制为360°C -380°C，首先对坯件起到脱脂去除表面杂质，其次对坯件起到预氧化效果、保证渗碳层均匀，最后对坯件起到减缓加热速度、降低不同坯件不同位置受热温度不均和应力不均，减小热处理变形；
步骤2)加热、保温，持续加热温度控制为950°C，时间为50分钟，保证坯件温度受热均匀，进一步减小热处理渗碳层、组织转变不均性；
步骤3)强渗、扩散渗碳，时间控制为75分钟，对坯件进行充分渗碳达到表面渗碳层梯形分布；
步骤4)降温、保温，采取逐步控制降温操作，其中保温温度为360°C以保证淬火温度；步骤5)淬火，加入淬火油、采用等温退火，使齿轮坯体表面硬度为HR60-63，内部硬度为 HR35-40 ；
步骤6)低温回火，温度控制为250°C，降低坯件渗碳层中高碳马氏体的碳饱和浓度和脆性，提高表面韧性。
[0020]步骤4、磷皂化处理、齿轮加工、齿轮面渗碳处理，表面渗碳厚度为0.7mm-0.8mm。
[0021]优选的所述步骤I)中采用双室真空卧式渗碳炉。
[0022]优选的所述步骤3)中强渗、扩散渗碳过程中加入渗碳介质丙烷或乙炔，其中丙烷或乙炔浓度为40%，保证渗碳层、盲孔渗碳均匀。
[0023]优选的所述真空淬火压力为600pa-1000pa。
[0024]优选的所述步骤4中进行磷皂化处理，其中磷皂化处理时间为60m_120m，齿轮加工采用铣齿机进行加工，最后喷涂防锈漆进行防锈处理。
[0025]其中采用渗碳淬火后的齿轮坯体表面层显微组织为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物，内部组织为韧性较好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织，其冲击韧性和耐磨性增强；通过以上方法生产的汽车变速器齿轮齿面硬度HB>350达到了使用标准要求，其生产成本低、质量精，而且加工方法简单，同时也节约能源消耗。
[0026]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种汽车变速器齿轮的锻造方法，其特征在于:包括以下步骤， 步骤1、下料，其中选用低碳钢通过高频电炉进行加热，加热温度至1100°c -1300°c ； 步骤2、通过冷压模具进行坯体加工，采用标准齿模对成型齿进行校正； 步骤3、渗碳、淬火； 步骤4、磷皂化处理、齿轮加工、齿轮面渗碳处理，表面渗碳厚度为0.7mm-0.8mm。2.根据如权利要求1所述的一种汽车变速器齿轮的锻造方法，其特征在于:所述步骤3中渗碳淬火包括以下步骤， 步骤I)坯件预热，预热温度控制为300°C -400°C，首先对坯件起到脱脂去除表面杂质，其次对坯件起到预氧化效果、保证渗碳层均匀，最后对坯件起到减缓加热速度、降低不同坯件不同位置受热温度不均和应力不均，减小热处理变形； 步骤2)加热、保温，持续加热温度控制为900°C -1000°C，时间为30分钟-60分钟，保证坯件温度受热均匀，进一步减小热处理渗碳层、组织转变不均性； 步骤3)强渗、扩散渗碳，时间控制为I小时-2小时，对坯件进行充分渗碳达到表面渗碳层梯形分布； 步骤4)降温、保温，采取逐步控制降温操作，其中保温温度为300°C -400°C以保证淬火温度; 步骤5)淬火，加入淬火油、采用等温退火，使齿轮坯体表面硬度为HR60-63，内部硬度为 HR35-40 ； 步骤6)低温回火，温度控制为200°C -300°C，降低坯件渗碳层中高碳马氏体的碳饱和浓度和脆性，提高表面韧性。3.根据如权利要求2所述的一种汽车变速器齿轮的锻造方法，其特征在于:所述步骤O中采用双室真空卧式渗碳炉。4.根据如权利要求2所述的一种汽车变速器齿轮的锻造方法，其特征在于:所述步骤3)中强渗、扩散渗碳过程中加入渗碳介质丙烷或乙炔，其中丙烷或乙炔浓度为30%-50%，保证渗碳层、盲孔渗碳均匀。5.根据如权利要求2所述的一种汽车变速器齿轮的锻造方法，其特征在于:所述真空淬火压力为600pa-1000pa。6.根据如权利要求1所述的一种汽车变速器齿轮的锻造方法，其特征在于:所述步骤4中进行磷皂化处理，其中磷皂化处理时间为60m-120m，齿轮加工采用铣齿机进行加工，最后喷涂防锈漆进行防锈处理。
【专利摘要】本发明属于齿轮锻造技术领域，具体公开了一种汽车变速器齿轮的锻造方法，包括以下步骤：步骤1.下料，其中选用低碳钢通过高频电炉进行加热，加热温度至1100℃-1300℃；步骤2.通过冷压模具进行坯体加工，采用标准齿模对成型齿进行校正；步骤3.渗碳、淬火；步骤4.磷皂化处理、齿轮加工、齿轮面渗碳处理，表面渗碳厚度为0.7mm-0.8mm。本发明的汽车变速器齿轮的锻造方法所锻造的齿轮具有以下优点：1.机械性能优越，真空淬火加热金属有效脱气不脱氧化碳；2.使用寿命提高2-4倍；3.以热辐射方式缓慢加热均匀变形量小、分散度小；4.真空加热、表面圆滑质量好；5.制造成本低、生产过程环保、无污染。
【IPC分类】B23P15/14, C23C8/26, C23F17/00, C21D9/32, C21D1/18
【公开号】CN105018685
【申请号】CN201410397794
【发明人】赵剑忠
【申请人】苏州优金金属成型科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年8月14日