本发明属于车床配件技术领域，具体涉及一种耐腐蚀车床用齿轮。
背景技术
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
现有车床传递动力与齿轮都是离不开的，因此，齿轮的寿命对于车床的正常工作具有极大的影响，而车床工作的时候，由于磨损、腐蚀等因此会对齿轮表面产生较大的影响，因此，如何提高齿轮的耐磨耐腐蚀性的所需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐腐蚀车床用齿轮。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐腐蚀车床用齿轮，包括以下处理步骤：
（1）预处理：
采用预处理液对齿轮进行浸泡处理，浸泡处理时间为40-55min，然后再取出，然后再将齿轮放入异丙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗，再烘干至恒重，即可；
（2）改性处理：
将上述处理后的齿轮放入离子氮化炉内，并将离子氮化炉内的气压抽真空至15pa，向离子氮化炉内通入氩气进行离子轰击，待离子氮化炉内的温度达到370-375℃时停止氩气的通入，保温1.5小时，然后再通入氮气和氢气，进行低压力离子渗氮，调整氮气和氢气的通入压力，使离子氮化炉内的压力为210-214pa，处理3小时，然后自然冷却至室温后，取出，即可；
（3）钝化处理：
将上述改性处理后的齿轮进行钝化处理，将齿轮浸泡到钝化液中，加热至75-78℃，然后采用超声波处理135-140s，然后取出，清洗干净后，再加热至230℃，保温30min，然后自然冷却至室温，即可。
进一步的，步骤（1）中所述所述预处理液按重量分计由以下成分制成：70-78份去离子水、0.012-0.015份氯化镧、1-2份纳米石墨烯、1.2-1.6份二乙醇胺、3-5份季戊四醇、1.5-1.8份柠檬酸锌、5-7份三羟甲基氨基甲烷、3-5份十二烷基苯磺酸钠、10-15份乙醇。
进一步的，所述的纳米石墨烯粒度为70nm。
进一步的，步骤（1）中所述浸泡处理温度为60℃。
进一步的，步骤（2）中所述氮气和氢气常温常压体积比为3：2。
进一步的，步骤（3）中所述钝化液按重量份计由以下成分制成：衣康酸1.2-1.5、硝酸6-8、磷酸2-4、三乙醇胺0.8-1.3、六硅醇钠镍/盐0.5-0.7、去离子水80-85；所述六硅醇钠镍/盐制备方法为将三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水溶解在乙醇中，于108℃下反应1.5小时后，然后一次性加入六氨二氯化镍，再回流2.5小时，后经过滤、旋蒸，于0℃放置6小时，六硅醇钠镍/盐晶体析出，再经抽滤、真空干燥，备用；所述的三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水及六氨二氯化镍的摩尔比为1.8:6.3:5.5:2.2。
进一步的，步骤（3）中所述超声波功率为600w，频率为30khz。
有益效果：本申请通过对齿轮采用预处理液进行预处理，不仅能够起到良好的去除污渍的效果，同时还具有一定的活化处理效果，为后续处理步骤做出明显的铺垫，通过对齿轮进行改性处理，对齿轮表面材料组织和性能进行了极大的改善，表面层晶粒细化，表面层杂质含量极大的降低，位错运动的阻力增大，同时塑性和韧性并也有不同程度的改善，电化学腐蚀，酸碱腐蚀性能显著提高，尤其的是，齿轮外圈表面深度达140μm的层内的显微硬度极大地提高，表面摩擦系数降低，表面耐磨损性能显著提高。经过本发明整个工序处理的协同作用，处理后的齿轮抗冲击磨损性能得到极大的提高。本发明经过大量的实验研究，对齿轮的表面处理工艺进行大量的优化，能够有效地改善齿轮组织结构，强化表面层，从而对齿轮表面层成分、组织、性能进行了极大的改善，提高齿轮的表面耐磨性和耐疲劳性，提高了齿轮的使用寿命。本发明通过改性处理与钝化处理相结合，齿轮覆层表面的显微硬度最高、覆层厚度均匀、分布均匀,致密、完整，覆层与基体材料的结合能力较强，齿轮内部组织晶粒更加细化，组织结构性能得到显著的增强，能够更进一步提高耐疲劳性能和耐腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐腐蚀车床用齿轮，包括以下步骤：
（1）预处理：
采用预处理液对齿轮进行浸泡处理，浸泡处理时间为40min，然后再取出，然后再将齿轮放入异丙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗，再烘干至恒重，即可；
（2）改性处理：
将上述处理后的齿轮放入离子氮化炉内，并将离子氮化炉内的气压抽真空至15pa，向离子氮化炉内通入氩气进行离子轰击，待离子氮化炉内的温度达到370℃时停止氩气的通入，保温1.5小时，然后再通入氮气和氢气，进行低压力离子渗氮，调整氮气和氢气的通入压力，使离子氮化炉内的压力为210pa，处理3小时，然后自然冷却至室温后，取出，即可；
（3）钝化处理：
将上述改性处理后的齿轮进行钝化处理，将齿轮浸泡到钝化液中，加热至75℃，然后采用超声波处理135s，然后取出，清洗干净后，再加热至230℃，保温30min，然后自然冷却至室温，即可。
进一步的，步骤（1）中所述所述预处理液按重量分计由以下成分制成：70份去离子水、0.012份氯化镧、1份纳米石墨烯、1.2份二乙醇胺、3份季戊四醇、1.5份柠檬酸锌、5份三羟甲基氨基甲烷、3份十二烷基苯磺酸钠、10份乙醇。
进一步的，所述的纳米石墨烯粒度为70nm。
进一步的，步骤（1）中所述浸泡处理温度为60℃。
进一步的，步骤（2）中所述氮气和氢气常温常压体积比为3：2。
进一步的，步骤（3）中所述钝化液按重量份计由以下成分制成：衣康酸1.2、硝酸6、磷酸2、三乙醇胺0.8、六硅醇钠镍/盐0.5、去离子水80；所述六硅醇钠镍/盐制备方法为将三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水溶解在乙醇中，于108℃下反应1.5小时后，然后一次性加入六氨二氯化镍，再回流2.5小时，后经过滤、旋蒸，于0℃放置6小时，六硅醇钠镍/盐晶体析出，再经抽滤、真空干燥，备用；所述的三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水及六氨二氯化镍的摩尔比为1.8:6.3:5.5:2.2。
进一步的，步骤（3）中所述超声波功率为600w，频率为30khz。
实施例2
一种耐腐蚀车床用齿轮，包括以下步骤：
（1）预处理：
采用预处理液对齿轮进行浸泡处理，浸泡处理时间为55min，然后再取出，然后再将齿轮放入异丙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗，再烘干至恒重，即可；
（2）改性处理：
将上述处理后的齿轮放入离子氮化炉内，并将离子氮化炉内的气压抽真空至15pa，向离子氮化炉内通入氩气进行离子轰击，待离子氮化炉内的温度达到375℃时停止氩气的通入，保温1.5小时，然后再通入氮气和氢气，进行低压力离子渗氮，调整氮气和氢气的通入压力，使离子氮化炉内的压力为214pa，处理3小时，然后自然冷却至室温后，取出，即可；
（3）钝化处理：
将上述改性处理后的齿轮进行钝化处理，将齿轮浸泡到钝化液中，加热至75-78℃，然后采用超声波处理140s，然后取出，清洗干净后，再加热至230℃，保温30min，然后自然冷却至室温，即可。
进一步的，步骤（1）中所述所述预处理液按重量分计由以下成分制成：78份去离子水、0.015份氯化镧、2份纳米石墨烯、1.6份二乙醇胺、5份季戊四醇、1.8份柠檬酸锌、7份三羟甲基氨基甲烷、5份十二烷基苯磺酸钠、15份乙醇。
进一步的，所述的纳米石墨烯粒度为70nm。
进一步的，步骤（1）中所述浸泡处理温度为60℃。
进一步的，步骤（2）中所述氮气和氢气常温常压体积比为3：2。
进一步的，步骤（3）中所述钝化液按重量份计由以下成分制成：衣康酸1.5、硝酸8、磷酸4、三乙醇胺1.3、六硅醇钠镍/盐0.7、去离子水85；所述六硅醇钠镍/盐制备方法为将三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水溶解在乙醇中，于108℃下反应1.5小时后，然后一次性加入六氨二氯化镍，再回流2.5小时，后经过滤、旋蒸，于0℃放置6小时，六硅醇钠镍/盐晶体析出，再经抽滤、真空干燥，备用；所述的三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水及六氨二氯化镍的摩尔比为1.8:6.3:5.5:2.2。
进一步的，步骤（3）中所述超声波功率为600w，频率为30khz。
实施例3
一种耐腐蚀车床用齿轮，包括以下步骤：
（1）预处理：
采用预处理液对齿轮进行浸泡处理，浸泡处理时间为45min，然后再取出，然后再将齿轮放入异丙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗，再烘干至恒重，即可；
（2）改性处理：
将上述处理后的齿轮放入离子氮化炉内，并将离子氮化炉内的气压抽真空至15pa，向离子氮化炉内通入氩气进行离子轰击，待离子氮化炉内的温度达到372℃时停止氩气的通入，保温1.5小时，然后再通入氮气和氢气，进行低压力离子渗氮，调整氮气和氢气的通入压力，使离子氮化炉内的压力为213pa，处理3小时，然后自然冷却至室温后，取出，即可；
（3）钝化处理：
将上述改性处理后的齿轮进行钝化处理，将齿轮浸泡到钝化液中，加热至75-78℃，然后采用超声波处理136s，然后取出，清洗干净后，再加热至230℃，保温30min，然后自然冷却至室温，即可。
进一步的，步骤（1）中所述所述预处理液按重量分计由以下成分制成：72份去离子水、0.013份氯化镧、1.2份纳米石墨烯、1.5份二乙醇胺、4份季戊四醇、1.6份柠檬酸锌、6份三羟甲基氨基甲烷、4份十二烷基苯磺酸钠、12份乙醇。
进一步的，所述的纳米石墨烯粒度为70nm。
进一步的，步骤（1）中所述浸泡处理温度为60℃。
进一步的，步骤（2）中所述氮气和氢气常温常压体积比为3：2。
进一步的，步骤（3）中所述钝化液按重量份计由以下成分制成：衣康酸1.3、硝酸7、磷酸3、三乙醇胺0.9、六硅醇钠镍/盐0.6、去离子水82；所述六硅醇钠镍/盐制备方法为将三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水溶解在乙醇中，于108℃下反应1.5小时后，然后一次性加入六氨二氯化镍，再回流2.5小时，后经过滤、旋蒸，于0℃放置6小时，六硅醇钠镍/盐晶体析出，再经抽滤、真空干燥，备用；所述的三氟丙基三甲氧基硅烷、氢氧化钠、去离子水及六氨二氯化镍的摩尔比为1.8:6.3:5.5:2.2。
进一步的，步骤（3）中所述超声波功率为600w，频率为30khz。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（1）处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（2）处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于钝化液中不添加六硅醇钠镍/盐。
将规格相同的gcr15材料制备的齿轮为试样采用实施例与对比例方法进行处理，对比；
采用实施例、对比例进行磨损试验（摩擦磨损实验在umt-2型多功能测试系统上完成，wc球的直径为5mm，负载为300mn，速度为2mm/s，摩擦时间为1h）：
表1
由表1可以看出，本发明处理后的齿轮具有优异的耐磨性能。
对实施例与对比例处理后的规格相同的gcr15材料齿轮进行盐雾试验(5％nacl溶液，ph值为5.8的盐水通过喷雾装置进行喷雾，让盐雾沉降到回转支承上，经过一定时间观察其表面腐蚀状态。温度在36℃，湿度大95%，降雾量为1～2ml/(h·cm2)，喷嘴压力为78.5～137.3kpa(0.8～1.4kgf/cm2）):
表2
由表2可以看出本发明处理后的齿轮具有优异的耐腐蚀性能。