本发明涉及到一种高强度齿轮箱。
背景技术：
齿轮箱是机械传动中广泛应用的重要部件，而齿轮箱的工作稳定性，直接关系到机械工作性能的好坏，现有齿轮箱在特定环境下工作，往往会产生一定的热量，如不及时将热量散出，会损坏齿轮箱内润滑油的质量和使用寿命，在齿轮箱刚启动工作的初始阶段，其内的润滑油往往温度较低，润滑油的粘稠度增大，静置在齿轮箱底部的润滑油不能快速润滑齿轮箱内的工作部件，导致磨损。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种强度高、耐高温、耐磨的齿轮箱。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种高强度齿轮箱，按质量百分比：C：0.4-0.7%，V：0.02-0.04%，Si：1.25-1.42%， Mg：1.32-1.34%，Mn：2.42-2.45%，N:0.08-0.09%，Sr：1.13-1.15%，Cr：0.43-0.65%，Al:0.1-0.3%，Ni：0.78-1.12% ，Cu：0.2-0.4%，B：0.012-0.015%，Mo：0.4-0.6%，Ca：0.011-0.013%，Zn：0.78-1.03%，其余为Fe和微量杂质；
所述高强度齿轮箱外表面设有一层陶瓷涂层，所述涂层涂层按质量份数计包括以下组分：电气石：10-15份，碳化硅：8-10 份，氧化钙：5-11份，氢氧化钾：13-15份，二氧化锰：5-7份，氧化镁：4-6份，氧化铝：3-5份，氧化锆 4-6 份，氧化铈 3-5 份，石英 8-15 份，镍粉：5-6份，助剂：5-6份，复合稀土2-4份；
所述助剂的成分按质量份数计为：滑石粉：12-14份，金刚石粉：18-20份，石墨粉：12-17份，粘土：12-15份，去离子水：10-15份；
所述复合稀土的组分质量百分比为：铈：15-18%，钪：16-19%，钇：9-11%，钐：7-9%，钕：11-13%，钆：7-9%，镨：1-3%，镝：8-15%，余量为镧。
上述进一步限定的技术方案是：按质量百分比：C：0.45%，V：0.023%，Si：1.35%，Mg：1.32%，Mn：2.42%，N:0.08%， Sr：1.13%，Cr：0.48%，Al:0.21%，Ni：0.85% ，Cu：0.2%，B：0.013%，Mo：0.4%，Ca：0.011%，Zn：0.82%，其余为Fe和微量杂质；
所述高强度齿轮箱外表面设有一层陶瓷涂层，所述涂层涂层按质量份数计包括以下组分：电气石：12份，碳化硅：8 份，氧化钙：7份，氢氧化钾：13份，二氧化锰：5份，氧化镁：4份，氧化铝：3份，氧化锆 4份，氧化铈 3 份，石英 10份，镍粉：5份，助剂：5份，复合稀土2份；
所述助剂的成分按质量份数计为：滑石粉：12份，金刚石粉：18份，石墨粉：13份，粘土：12份，去离子水：13份；
所述复合稀土的组分质量百分比为：铈：15%，钪：16%，钇：9%，钐：7%，钕：11%，钆：7%，镨：2%，镝：10%，余量为镧。
上述进一步限定的技术方案是：
按质量百分比：C：0.52%，V：0.031%，Si：1.37%，Mg：1.33%，Mn：2.44%，N:0.09%，Sr：1.14%，Cr：0.52%，Al:0.26%，Ni：0.87% ，Cu：0.3%，B：0.014%，Mo：0.5%，Ca：0.012%，Zn：0.87%，其余为Fe和微量杂质；
所述高强度齿轮箱外表面设有一层陶瓷涂层，所述涂层涂层按质量份数计包括以下组分：电气石：13份，碳化硅：9 份，氧化钙：8份，氢氧化钾：14份，二氧化锰：6份，氧化镁：5份，氧化铝：4份，氧化锆 5份，氧化铈 5 份，石英 12份，镍粉：6份，助剂：6份，复合稀土4份；
所述助剂的成分按质量份数计为：滑石粉：13份，金刚石粉：19份，石墨粉：15份，粘土：13份，去离子水：15份；
所述复合稀土的组分质量百分比为：铈：16%，钪：17%，钇：10%，钐：8%，钕：13%，钆：8%，镨：3%，镝：12%，余量为镧。
本发明高强度齿轮箱制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：铸坯，按照上述配比将原料放入加入炉内，加热至1340-1350℃，加热时间为2-5小时；开轧温度1190-1210℃，终轧温度850-953℃；
步骤二：采用淬火+回火，具体为：淬火温度为826-829℃，保温30-70分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度585-587℃，保温30-80分钟，出炉后水冷或空冷至室温；
步骤三：将电气石、石英、碳化硅和氧化钙混合，放入磨机中磨粉，过90目筛，得到粉末A，然后再将氧化锌、二氧化锰、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化铈放入球磨机进行研磨，过90目筛，得到粉末B，然后再将粉末A与粉末B混合送入球磨机中磨粉，将温度设置在300-380℃，搅拌12-14小时，过200目筛；备用；
步骤四：将复合稀土、镍粉、氢氧化钾、助剂研磨成粉，然后和步骤三混合，在氮气保护下，温度加热至1200-1230℃，保温1-2h，然后空冷至室温；
步骤五：将步骤二加热到380-390℃，保温35-40min，在其表面涂抹步骤四得到的产物，然后加热至400-450℃，保温40-50min，然后用水冷以15-18℃/s的速度冷却到室温，最后清洗表面。
本发明的有益效果是：本发明制备的齿轮箱强度高、耐磨、耐高温，加入氧化铝，提高了强度和耐磨性，加入氧化锆，增加了韧性，石墨粉能增加陶瓷的耐磨性能，增加使用寿命，降低磨损程度，并且陶瓷内部还添加了耐磨金属涂层，通过加入复合稀土，不仅能使陶瓷与金属涂层完美融合，并且能提高陶瓷的强度和韧性，该陶瓷涂层同时质量轻。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种高强度齿轮箱，按质量百分比：C：0.45%，V：0.023%，Si：1.35%，Mg：1.32%，Mn：2.42%，N:0.08%， Sr：1.13%，Cr：0.48%，Al:0.21%，Ni：0.85% ，Cu：0.2%，B：0.013%，Mo：0.4%，Ca：0.011%，Zn：0.82%，其余为Fe和微量杂质；
高强度齿轮箱外表面设有一层陶瓷涂层，涂层涂层按质量份数计包括以下组分：电气石：12份，碳化硅：8 份，氧化钙：7份，氢氧化钾：13份，二氧化锰：5份，氧化镁：4份，氧化铝：3份，氧化锆 4份，氧化铈 3 份，石英 10份，镍粉：5份，助剂：5份，复合稀土2份；
助剂的成分按质量份数计为：滑石粉：12份，金刚石粉：18份，石墨粉：13份，粘土：12份，去离子水：13份；
复合稀土的组分质量百分比为： 铈：15%，钪：16%，钇：9%，钐：7%，钕：11%，钆：7%，镨：2%，镝：10%，余量为镧。
本实施例一种高强度齿轮箱制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：铸坯，按照上述配比将原料放入加入炉内，加热至1340℃，加热时间为3小时；开轧温度1190℃，终轧温度860℃；
步骤二：采用淬火+回火，具体为：淬火温度为826℃，保温45分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度585℃，保温50分钟，出炉后水冷或空冷至室温；
步骤三：将电气石、石英、碳化硅和氧化钙混合，放入磨机中磨粉，过90目筛，得到粉末A，然后再将氧化锌、二氧化锰、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化铈放入球磨机进行研磨，过90目筛，得到粉末B，然后再将粉末A与粉末B混合送入球磨机中磨粉，将温度设置在330℃，搅拌12小时，过200目筛；备用；
步骤四：将复合稀土、镍粉、氢氧化钾、助剂研磨成粉，然后和步骤三混合，在氮气保护下，温度加热至1210℃，保温1.5h，然后空冷至室温；
步骤五：将步骤二加热到380℃，保温35min，在其表面涂抹步骤四得到的产物，然后加热至450℃，保温50min，然后用水冷以15℃/s的速度冷却到室温，最后清洗表面。
实施例2
本实施例提供一种高强度齿轮箱，按质量百分比：C：0.52%，V：0.031%，Si：1.37%，Mg：1.33%，Mn：2.44%，N:0.09%，Sr：1.14%，Cr：0.52%，Al:0.26%，Ni：0.87% ，Cu：0.3%，B：0.014%，Mo：0.5%，Ca：0.012%，Zn：0.87%，其余为Fe和微量杂质；
高强度齿轮箱外表面设有一层陶瓷涂层，涂层涂层按质量份数计包括以下组分：电气石：13份，碳化硅：9 份，氧化钙：8份，氢氧化钾：14份，二氧化锰：6份，氧化镁：5份，氧化铝：4份，氧化锆 5份，氧化铈 5 份，石英 12份，镍粉：6份，助剂：6份，复合稀土4份；
助剂的成分按质量份数计为：滑石粉：13份，金刚石粉：19份，石墨粉：15份，粘土：13份，去离子水：15份；
复合稀土的组分质量百分比为：铈：16%，钪：17%，钇：10%，钐：8%，钕：13%，钆：8%，镨：3%，镝：12%，余量为镧。
本实施例一种高强度齿轮箱的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：铸坯，按照上述配比将原料放入加入炉内，加热至1350℃，加热时间为4小时；开轧温度1195℃，终轧温度880℃；
步骤二：采用淬火+回火，具体为：淬火温度为827℃，保温50分钟，出炉后水淬至室温，然后回火，回火温度586℃，保温60分钟，出炉后水冷或空冷至室温；
步骤三：将电气石、石英、碳化硅和氧化钙混合，放入磨机中磨粉，过90目筛，得到粉末A，然后再将氧化锌、二氧化锰、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化铈放入球磨机进行研磨，过90目筛，得到粉末B，然后再将粉末A与粉末B混合送入球磨机中磨粉，将温度设置在350℃，搅拌13小时，过200目筛；备用；
步骤四：将复合稀土、镍粉、氢氧化钾、助剂研磨成粉，然后和步骤三混合，在氮气保护下，温度加热至1220℃，保温1h，然后空冷至室温；
步骤五：将步骤二加热到385℃，保温37min，在其表面涂抹步骤四得到的产物，然后加热至420℃，保温45min，然后用水冷以18℃/s的速度冷却到室温，最后清洗表面。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。