本发明是一种齿轮，具体涉及一种耐磨齿轮。
背景技术：
变速箱齿轮经常在高转速、高负荷、转速和负荷不断交变的情况下工作，齿轮除了由于正常磨损外，还会由于润滑油品质、润滑条件不良、驾驶操作不当、维修时齿轮装配相互啃合位置不当等原因，均会造成齿轮冲击，轮齿啃合得不好以及起步抖动等，都会加速齿轮的磨损和损伤，齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性；由于齿轮形状复杂，齿轮精度要求高，还要求材料工艺性好。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种使用寿命长、耐磨的齿轮。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种耐磨齿轮，其特征在于：其质量百分比成分为：C：0.33-0.61%，Cr：0.12-0.23%，Si：0.19-0.29%，Mn：0.0.52-0.65%，Zn：1.68-1.75%，Cu：2.23-2.34%，Mg：0.37-0.54%，Ag：0.05-0.11%，Ni：2.4-2.53%，Nb:0.02-0.03%,W：1.53-1.76%，Mo：0.05-0.08%，Nd：0.026-0.067%，S≤0.003%，P≤0.003%，余量为Fe；
所述齿轮外表面设有一层耐磨层，所述耐磨层按质量份数计包括以下组分：石墨粉:20-30份、氧化镁：3-7份,氧化铝：4-8份、二氧化硅：5-10份、碳化钨2-4份、膨润土:3-5份、稀土金属：1-3份、羟基丙烯酸树脂7-12份、聚二甲基硅氧烷：10-15份、稳定剂2-3份、增稠剂1-2份；
所述稀土金属按质量百分比成分为：Ce：7-11%，Pr：11-13%，Nd：6-9%，Pm：2-5%，Gd：7-9%，Lu：5-8%，Dy：10-13%，Eu：2-5%，Tb：11-13%， Er：2.6-3.7%，余量为La。
上述技术方案的改进是：其质量百分比成分为：C：0.55%，Cr：0.18%，Si：0.22%，Mn：0.58%，Zn：1.71%，Cu：2.27%，Mg：0.43%，Ag ：0.07%，Ni：2.42%，Nb:0.025%,W：1.61%，Mo：0.062%，Nd：0.035%，S≤0.0025%，P≤0.0027%，余量为Fe；
齿轮外表面设有一层耐磨层，所述耐磨层按质量份数计包括以下组分：石墨粉:23份、氧化镁：4份,氧化铝：5份、二氧化硅：7份、碳化钨3份、膨润土:3份、稀土金属：2份、羟基丙烯酸树脂8份、聚二甲基硅氧烷：12份、稳定剂2份、增稠剂1份；
所述稀土金属按质量百分比成分为：Ce：8%，Pr：11%，Nd：6%，Pm：3%，Gd：7%，Lu：6%，Dy：10%，Eu：3%，Tb：11%， Er：2.8%，余量为La。
上述技术方案的改进是：其质量百分比成分为：C：0.58%，Cr：0.21%，Si：0.24%，Mn：0.61%，Zn：1.73%，Cu：2.31%，Mg：0.45%，Ag ：0.08%，Ni：2.46%，Nb:0.027%,W：1.63%，Mo：0.067%，Nd：0.045%，S≤0.0022%，P≤0.0023%，余量为Fe；
齿轮外表面设有一层耐磨层，所述耐磨层按质量份数计包括以下组分：石墨粉:26份、氧化镁：6份,氧化铝：6份、二氧化硅：8份、碳化钨4份、膨润土:4份、稀土金属：3份、羟基丙烯酸树脂11份、聚二甲基硅氧烷：14份、稳定剂3份、增稠剂2份；
稀土金属按质量百分比成分为：Ce：9%，Pr：13%，Nd：8%，Pm：4%，Gd：8%，Lu：7%，Dy：11%，Eu：4%，Tb：13%， Er：2.9%，余量为La。
本发明耐磨齿轮的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述配比将原料加入熔炉内，将温度升至1580-1600℃，使得原料熔化成为液体，然后用冷水进行降温，以15-20℃/s将温度降至室温，然后进行第二次加热熔炼，温度在1590-1605℃；
步骤二：将步骤一的金属溶液加入球化剂和孕育剂，用薄钢板覆盖在球化剂、孕育剂上，并捣实，然后进行快速扒渣，将金属溶液注入到成型的模具当中，空冷后脱模制得齿轮毛坯；
步骤三：对步骤二的齿轮毛坯进行加热，温度在640-665℃，并保温50-55min，然后采用风冷以15-20℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至390-410℃后，再空冷至室温,再将温度升至570-580℃，回火40-50min，然后以30-35℃/s冷却至350-360℃，然后空冷至室温；再进行第二次回火，温度加热到610-620℃，回火50-60min，然后后空冷至室温；
步骤四：按照上述配比将石墨粉、氧化镁、碳化钨、氧化铝、二氧化硅、膨润土、稀土金属研磨，过200目筛，加入水搅拌，然后将羟基丙烯酸树脂、聚二甲基硅氧烷、稳定剂、增稠剂依次加入，以200-300r/min搅拌20-30min；
步骤五：将步骤四得到的产物覆盖在齿轮表面，进行低温干燥，控制干燥温度为40-50℃，然后将低温干燥后的齿轮进行焙烧，冷却后放置在车床上进行精车削工序，并进行精铣削齿形工序得到齿轮成品。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：本发明耐磨齿轮由于原料中含有Zn、Ni和W，加强了齿轮的耐热和耐腐蚀性能；加入Ti、Al和稀土金属元素，减轻了齿轮的质量，增加了结构强度和耐腐蚀性能；通过两次回火，能够保持结构稳定，进一步增强接触疲劳强度和冲击韧性；通过耐磨保护层的保护，不仅保证了齿轮的耐高温耐腐蚀性能，本发明在耐磨齿轮表面覆盖一层保护层，进一步提高了齿轮表面的结构强度，使齿轮更加耐磨，延长使用寿命。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种耐磨齿轮，其质量百分比成分为：C：0.55%，Cr：0.18%，Si：0.22%，Mn：0.58%，Zn：1.71%，Cu：2.27%，Mg：0.43%，Ag ：0.07%，Ni：2.42%，Nb:0.025%,W：1.61%，Mo：0.062%，Nd：0.035%，S≤0.0025%，P≤0.0027%，余量为Fe；
齿轮外表面设有一层耐磨层，所述耐磨层按质量份数计包括以下组分：石墨粉:23份、氧化镁：4份,氧化铝：5份、二氧化硅：7份、碳化钨3份、膨润土:3份、稀土金属：2份、羟基丙烯酸树脂8份、聚二甲基硅氧烷：12份、稳定剂2份、增稠剂1份；
稀土金属按质量百分比成分为：Ce：8%，Pr：11%，Nd：6%，Pm：3%，Gd：7%，Lu：6%，Dy：10%，Eu：3%，Tb：11%， Er：2.8%，余量为La。
本实施例耐磨齿轮的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述配比将原料加入熔炉内，将温度升至1590℃，使得原料熔化成为液体，然后用冷水进行降温，以20℃/s将温度降至室温，然后进行第二次加热熔炼，温度在1600℃；
步骤二：将步骤一的金属溶液加入球化剂和孕育剂，用薄钢板覆盖在球化剂、孕育剂上，并捣实，然后进行快速扒渣，将金属溶液注入到成型的模具当中，空冷后脱模制得齿轮毛坯；
步骤三：对步骤二的齿轮毛坯进行加热，温度在660℃，并保温50min，然后采用风冷以18℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至395℃后，再空冷至室温,再将温度升至575℃，回火45min，然后以33℃/s冷却至350℃，然后空冷至室温；再进行第二次回火，温度加热到320℃，回火50min，然后后空冷至室温；
步骤四：按照上述配比将石墨粉、氧化镁、碳化钨、氧化铝、二氧化硅、膨润土、稀土金属研磨，过200目筛，加入水搅拌，然后将羟基丙烯酸树脂、聚二甲基硅氧烷、稳定剂、增稠剂依次加入，以230r/min搅拌27min；
步骤五：将步骤四得到的产物覆盖在齿轮表面，进行低温干燥，控制干燥温度为47℃，然后将低温干燥后的齿轮进行焙烧，冷却后放置在车床上进行精车削工序，并进行精铣削齿形工序得到齿轮成品。
实施例2
本实施例一种耐磨齿轮，其质量百分比成分为：C：0.58%，Cr：0.21%，Si：0.24%，Mn：0.61%，Zn：1.73%，Cu：2.31%，Mg：0.45%，Ag ：0.08%，Ni：2.46%，Nb:0.027%,W：1.63%，Mo：0.067%，Nd：0.045%，S≤0.0022%，P≤0.0023%，余量为Fe；
齿轮外表面设有一层耐磨层，所述耐磨层按质量份数计包括以下组分：石墨粉:26份、氧化镁：6份,氧化铝：6份、二氧化硅：8份、碳化钨4份、膨润土:4份、稀土金属：3份、羟基丙烯酸树脂11份、聚二甲基硅氧烷：14份、稳定剂3份、增稠剂2份；
稀土金属按质量百分比成分为：Ce：9%，Pr：13%，Nd：8%，Pm：4%，Gd：8%，Lu：7%，Dy：11%，Eu：4%，Tb：13%， Er：2.9%，余量为La。
本实施例耐磨齿轮的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一：按照上述配比将原料加入熔炉内，将温度升至1580℃，使得原料熔化成为液体，然后用冷水进行降温，以18℃/s将温度降至室温，然后进行第二次加热熔炼，温度在1595℃；
步骤二：将步骤一的金属溶液加入球化剂和孕育剂，用薄钢板覆盖在球化剂、孕育剂上，并捣实，然后进行快速扒渣，将金属溶液注入到成型的模具当中，空冷后脱模制得齿轮毛坯；
步骤三：对步骤二的齿轮毛坯进行加热，温度在650℃，并保温53min，然后采用风冷以16℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至390℃后，再空冷至室温,再将温度升至570℃，回火50min，然后以30℃/s冷却至360℃，然后空冷至室温；再进行第二次回火，温度加热到610℃，回火60min，然后后空冷至室温；
步骤四：按照上述配比将石墨粉、氧化镁、碳化钨、氧化铝、二氧化硅、膨润土、稀土金属研磨，过200目筛，加入水搅拌，然后将羟基丙烯酸树脂、聚二甲基硅氧烷、稳定剂、增稠剂依次加入，以300r/min搅拌23min；
步骤五：将步骤四得到的产物覆盖在齿轮表面，进行低温干燥，控制干燥温度为45℃，然后将低温干燥后的齿轮进行焙烧，冷却后放置在车床上进行精车削工序，并进行精铣削齿形工序得到齿轮成品。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。