一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法
【专利摘要】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。
【专利说明】一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮，具体是一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法。
【背景技术】
[0002]传统使用的齿轮一般由中碳钢和中碳合金钢材料制成，齿轮在长时间的工作过程中，对于齿面的硬度、耐磨性要求很高，这种齿轮的不足是表面硬度低、耐磨性能差、使用寿命短。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法，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。
[0004]实现本发明目的的技术方案是:
一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法，在齿轮本体表面米用先渗金属、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%、钥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:
(O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 0C -350 °C后放入中频感应炉中，当温度达到1000°C -1200°C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800-90(TC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、钥、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、钥、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°C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°C，保温3-8分钟，在箱式炉中回火，回火温度250-350°C，时间lh，回火2次。
[0005](5)对齿轮表面高温磷化处理:在90_95°C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。
[0006]本发明经测试，经过200°C X Ih回火被处理齿轮表面硬度≤850HV,经600°C X4h回火,表面硬度> 650HV。
[0007]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。【具体实施方式】
[0008]—种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法,在齿轮本体表面米用先渗金属、后渗碳的工艺获得一层厚度为0.4-0.6_，其各合金元素的质量百分含量为锰2-5%、钥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:
(O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°C-350°C后放入中频感应炉中，当温度达到1000°C -1200°C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800-90(TC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、钥、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、钥、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°C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°C，保温3-8分钟，在箱式炉中回火，回火温度250-350°C，时间lh，回火2次。
[0009](5)对齿轮表面高温磷化处理:在90_95°C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。
【权利要求】
1.一种表面为合金钢的耐磨齿轮的制备方法，其特征在于:在齿轮本体表面米用先渗金属、后渗碳的工艺获得一层厚度为0.4-0.6mm,其各合金兀素的质量百分含量为猛2_5%、钥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:(O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°C _350°C后放入中频感应炉中，当温度达到1000°C -1200°C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800-90(TC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、钥、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、钥、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°C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°C，保温3-8分钟，在箱式炉中回火，回火温度250-350°C，时间Ih，回火2次；(5)对齿轮表面高温磷化处理:在90-95°C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。
【文档编号】C23C14/48GK103436892SQ201310295851
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月13日 优先权日:2013年7月13日
【发明者】瞿立双 申请人:瞿立双