一种9Cr18材料齿轮的加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种9Cr18材料齿轮的加工工艺。该工艺按以下加工工序进行：备料→球化退火→粗车→精车→滚→钳→淬火→深冷处理→珩磨→外磨→平磨→线切割→磨齿→探→钳→抛丸→检→入库。采用本发明工艺方法用9Cr18材料加工的齿轮具有以下特点：齿轮尺寸稳定．不易变形；齿轮内应力小；提高了齿轮的耐磨和力学性能，增加了齿轮的坚韧度及刚性。本发明解决了9Cr18材料加工的尺寸不稳定问题，克服了现有加工技术的不足之处。本发明不但可以用在9Cr18材料出口精密计量泵齿轮零件的加工，也可以用在其它9Cr18材料在高端齿轮（高速、精密、长寿命）等零件的加工。
【专利说明】—种9Cr 18材料齿轮的加工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种一种9Crl8材料齿轮的加工工艺,属于金属材料处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，对材料的使用性能和尺寸稳定方面要求逐渐提高。有一种油泵齿轮，材料为9Crl8，由于应用环境的需要，对可靠性提出了较高要求。传统的淬火热处理已经不能满足油泵齿轮的性能要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种9Crl8材料齿轮的加工工艺，以满足9Crl8材料齿轮的尺寸在工作中的稳定性。
[0004]本发明的技术方案:
一种9Crl8材料齿轮的加工工艺，该工艺按以下加工工序进行:备料一球化退火一粗车一精车一滚一钳一淬火一深冷处理一珩磨一外磨一平磨一线切割一磨齿一探一钳一抛丸一检一入库。
[0005]前述加工工艺中，所述球化退火工序是将备好的9Crl8材料放在加热炉中有效区域内加热，加热温度为850?870°C，保温时间420?440min，然后随炉冷却至室温。
[0006]前述加工工艺中，所述粗车工序中为以后的加工预留1.4?2mm加工余量。
[0007]前述加工工艺中，所述淬火工序是将经粗车一精车一滚一钳后的初加工零件放入1050?1070°C的高温盐浴炉中，保温8?1min后将零件取出放入淬火油中快速冷却至室温，随后再放入160?200°C的油浴炉中进行加热，保温150?180min取出自然冷却至室温。
[0008]前述加工工艺中，在将所述经粗车一精车一滚一钳后的初加工零件放入高温盐浴炉之前先对零件进行预热、烘干处理，预热温度不小于100°c，不高于300°C。
[0009]前述加工工艺中，所述深冷处理是将淬火后的零件放入冷却设备中，从室温降至-170?_190°C，在设备中的降温速率为1.5?2°C /min，在-170?_190°C保温10?llh，零件从保温温度自然解冻至室温后取出零件，再放入加热炉中加热至110?130°C低温回火，保温170?190min后取出自然冷却至室温。
[0010]前述加工工艺中，所述球化退火工序、淬火工序、深冷处理工序的控温过程采用热电偶测量温度，采用自动记录仪表记录时间，炉温均匀性要求为±5°c。
[0011]前述加工工艺中，所述深冷处理后的零件在珩磨一外磨一平磨一线切割一磨齿一探一钳一抛丸加工后达到最终尺寸，经检验合格后入库，尺寸不合格的作为废品处理。
[0012]与现有技术相比，采用本发明工艺方法用9Crl8材料加工的齿轮具有以下特点:齿轮尺寸稳定，不易变形；齿轮内应力小；提高了齿轮的耐磨和力学性能，增加了齿轮的坚韧度及刚性。
[0013]本发明加工的齿轮技术指标如下: (1)齿轮金相组织经深冷处理后残余奥氏体含量在6%以下；
(2)齿轮零件几何尺寸在深冷处理前后变化在O?0.003mm以内；
(3)零件的齿轮精度在深冷处理前后变化在0.003mm以内；
(4)齿轮深冷处理后的硬度达到60-62HRC。
[0014]本发明解决了 9Crl8材料加工的尺寸不稳定问题，克服了现有加工技术的不足之处。本发明不但可以用在9Crl8材料出口精密计量泵齿轮零件的加工，也可以用在其它9Crl8材料在高端齿轮(高速、精密、长寿命)等零件的加工。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0016]一种9Crl8材料齿轮的加工工艺，该工艺包括如下工序；备料一球化退火一粗车一精车一滚一钳一淬火一深冷处理一珩磨一外磨一平磨一线切割一磨齿一探一钳一抛丸一检一入库。本发明最主要的特点是在淬火工序之后增加了一道深冷处理工序。深冷处理是将淬火后的零件放入冷却设备中，从室温以2V /min的冷却速率降温至保温温度-170?-190°C保温10?llh，然后从-170?_190°C自然解冻至室温后取出零件，再放入加热炉中加热至110?130°C进行低温回火处理，保温170?190min后取出零件自然冷却至室温。
[0017]由于采用了上述加工工序，对原有的一些工序中的参数也进行了一些调整。其中球化退火工序是将零件在放在加热炉中加热，加热温度为850?870°C，保温时间420?450min，然后随炉冷却至室温。粗车工序需要为以后的后续加工预留1.4?2mm加工余量。淬火工序是将零件放入1050?1070°C的高温盐浴炉中，保温8?1min后将零件取出放入淬火油中冷却，再放入160?200°C的油浴炉中保温150?180min后将零件取出，自然冷却至室温。零件放入高温盐浴炉之前对零件起先预热、烘干处理，预热温度100?3000C。从室温以2V /min的冷却速率降温至保温温度-170?_190°C保温10?llh，然后从-170?-190°C自然解冻至室温后取出零件，再放入加热炉中加热至110?130°C进行低温回火处理，保温170?190min后取出零件自然冷却至室温。前述球化退火工序、淬火工序、深冷处理工序的控温过程采用热电偶测量温度，采用自动记录仪表记录时间，炉温均匀性要求为±5°C。
[0018]本发明的基本原理:零件为9Crl8材料齿轮。该齿轮的材料属于马氏体型不锈钢，其典型的热处理加工方式为:球化退火+淬火，本发明是在淬火工序后增加了一道深冷处理工序。有效的控制了热处理后零件的尺寸稳定性。提高齿轮力学性能，增加齿轮坚韧度及刚性。
[0019]球化退火处理:是将钢中的先析出相(铁素体和碳化物)进行球状化的热处理工艺，加热温度为被处理钢的临界点(Ac3或Acm)以上20?30°C，主要改善零件的可加工性和淬火工艺性。
淬火处理:将9Crl8材料在高于奥氏体温度下保温适当时间在快速冷却，再通过低温回火处理以获得所需组织和性能的热处理工艺。
[0020]深冷处理:深冷处理是将9Crl8材料中马氏体转变终结点的温度降低，使9Crl8材料中的能够继续朝马氏体方向转变的一种方法，有效的减少了残余奥氏体的含量，使零件在后续热处理中尺寸更加稳定。
[0021] 淬火处理之后，零件的表面硬度在HRC58?62之间，经过深冷处理之后，零件的表面硬度在HRC60?62之间。残余奥氏体含量在6%以下，因为淬火处理之后得到的基体组织是马氏体组织，深冷处理使得零件的残余奥氏体量减少，使得一部分的亚稳态残余奥氏体继续发生转变生成马氏体，从而使得基体的硬度有所提高，同时也消除了因为残余奥氏体发生转变继而使得零件发生尺寸变化。因此深冷处理之后零件的尺寸更稳定。
【权利要求】
1.一种9Crl8材料齿轮的加工工艺，其特征在于:该工艺按以下加工工序进行:备料—球化退火一粗车一精车一滚一钳一淬火一深冷处理一?行磨一外磨一平磨一线切割一磨齿一探一甜一抛丸一检一入库。
2.根据权利要求1所述加工工艺，其特征在于:所述球化退火工序是将备好的9Crl8材料放在加热炉中有效区域内加热，加热温度为850?870°C，保温时间420?440min，然后随炉冷却至室温。
3.根据权利要求1所述加工工艺，其特征在于:所述粗车工序中为以后的加工预留1.4?2mm加工余量。
4.根据权利要求1所述加工工艺，其特征在于:所述淬火工序是将经粗车一精车一滚—钳后的初加工零件放入1050?1070°C的高温盐浴炉中，保温8?lOmin后将零件取出放入淬火油中快速冷却至室温，随后再放入160?200°C的油浴炉中进行加热，保温150?180min取出自然冷却至室温。
5.根据权利要求4所述加工工艺，其特征在于:在将所述经粗车一精车一滚一钳后的初加工零件放入高温盐浴炉之前先对零件进行预热、烘干处理，预热温度不小于10(TC、不高于300 °C。
6.根据权利要求1所述加工工艺，其特征在于:所述深冷处理是将淬火后的零件放入冷却设备中，从室温降至-170?_190°C，在设备中的降温速率为1.5?2°C /min,在-170?-190°C保温10?llh，零件从保温温度自然解冻至室温后取出零件，再放入加热炉中加热至110?130°C低温回火，保温170?190min后取出自然冷却至室温。
7.根据权利要求1所述加工工艺，其特征在于:所述球化退火工序、淬火工序、深冷处理工序的控温过程采用热电偶测量温度，采用自动记录仪表记录时间，炉温均匀性要求为±5。。。
8.根据权利要求1所述加工工艺，其特征在于:所述深冷处理后的零件在珩磨一外磨—平磨一线切割一磨齿一探一钳一抛丸加工后达到最终尺寸，经检验合格后入库，尺寸不合格的作为废品处理。
【文档编号】C21D9/32GK104439988SQ201310423808
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】陈汉兵 申请人:贵州群建精密机械有限公司