专利名称：一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，属于齿轮热处理加工技术领域。
背景技术：
现有发动机齿轮大多采用的材料是20CrMnTi或中碳合金钢，材料成本高，热处理成本高。为了降低齿轮制造成本，欲将中碳钢运用于齿轮生产中，中碳钢的齿面硬化处理需要进行高频淬火，目前高频淬火后的轮齿在强度、齿根韧性、寿命上均存在很大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，提高中碳钢发动机齿轮高频处理后的强度和齿根韧性，以满足发动机稳定工作的需要，克服现有技术的·不足。本发明的技术方案
一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，该工艺按以下工序预加热一淬火前自然冷却一急速加热一喷水淬火一淬火后自然冷却五个步骤实施；使齿轮的高频淬硬区域沿齿根部形成仿形形状。前述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺中，所述预加热和急速加热是将齿轮放在高频淬火感应圈内进行加热。前述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺中，所述预加热时，高频淬火感应圈的频率为200Hz，功率为150 250KW，将齿轮齿部温度由常温加热至500 600°C。前述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺中，所述淬火前自然冷却是预加热停止后，在自然环境下使齿轮齿部温度由500 600°C自然降至200 300°C。前述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺中，所述急速加热是保持高频淬火感应圈200Hz的频率，迅速调高高频淬火感应圈的功率至600 800KW，在时间不大于Is的时间内使齿轮齿部温度由200 300°C急速升温至950°C 1000°C。前述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺中，所述喷水淬火是在急速加热停止的同时，向齿轮齿部喷水冷却，使齿轮齿部温度由950°C 1000°C急速降温至200 300°C后停止喷水。前述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺中，所述淬火后自然冷却是在喷水淬火停止后，在自然环境下使齿轮齿部温度由200 300°C自然降至常温。与现有技术相比，本发明的高频淬火工艺在轮齿淬火区域沿齿根形成仿形区域，即齿根中心与齿根圆交点处保持了基体调质硬度HRC28-32，使齿轮的齿根保持了足够的根部韧性及强度，沿齿廓淬火保证一定的深度和硬度，使齿轮表面具有足够的耐磨性。
图I是本发明工艺略 图2是本发明淬硬区域示意图。
具体实施例方式下面结合附图和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。实施例。一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺,如图I所示包括如下工序预加热一淬火前自然冷却一急速加热一喷水淬火一淬火后自然冷却五个步骤实施；使齿轮的高频淬硬区域沿齿根部形成仿形形状。所述预加热和急速加热是将齿轮放在高频淬火感应圈内进行加热。预加热时，高频淬火感应圈的频率为200Hz，功率为150 250KW，将齿轮齿部 温度由常温加热至500 600°C。淬火前自然冷却是预加热停止后，在自然环境下使齿轮齿部温度由500 600°C自然降至200 300°C。急速加热是保持高频淬火感应圈200Hz的频率，迅速调高高频淬火感应圈的功率至600 800KW，在时间不大于Is的时间内使齿轮齿部温度由200 300°C急速升温至950°C 1000°C。喷水淬火是在急速加热停止的同时，向齿轮齿部喷水冷却，使齿轮齿部温度由950°C 1000°C急速降温至200 300°C后停止喷水。淬火后自然冷却是在喷水淬火停止后，在自然环境下使齿轮齿部温度由200 300°C自然降至常温。图2是本发明淬硬区域示意图，由图2可见，本发明的轮齿淬火区域沿齿根形成了仿形区域，在齿根中心与齿根圆交点处(即图2中的A点)保持了中碳钢的调质硬度HRC28-32，使齿根圆处保持了足够的根部韧性及强度，保证了沿齿廓的淬火区域有一定的深度和硬度，使齿轮表面具有足够的耐磨性。
权利要求
1.一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于该工艺按以下工序预加热—淬火前自然冷却一急速加热一喷水淬火一淬火后自然冷却五个步骤实施；使齿轮的高频淬硬区域沿齿根部形成仿形形状。
2.根据权利要求I所述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于所述预加热和急速加热是将齿轮放在高频淬火感应圈内进行加热。
3.根据权利要求2所述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于所述预加热时，高频淬火感应圈的频率为200Hz，功率为150 250KW，将齿轮齿部温度由常温加热至500 600。。。
4.根据权利要求3所述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于所述淬火前自然冷却是预加热停止后，在自然环境下使齿轮齿部温度由500 600°C自然降至200 300。。。
5.根据权利要求4所述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于所述急速加热是保持高频淬火感应圈200Hz的频率，迅速调高高频淬火感应圈的功率至600 800KW，在时间不大于Is的时间内使齿轮齿部温度由200 300°C急速升温至950°C 1000°C。
6.根据权利要求5所述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于所述喷水淬火是在急速加热停止的同时，向齿轮齿部喷水冷却，使齿轮齿部温度由950°C 1000°C急速降温至200 300°C后停止喷水。
7.根据权利要求6所述中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺，其特征在于所述淬火后自然冷却是在喷水淬火停止后，在自然环境下使齿轮齿部温度由200 300°C自然降至常温。
全文摘要
本发明公开了一种中碳钢发动机齿轮的高频淬火工艺。该工艺按以下工序预加热→淬火前自然冷却→急速加热→喷水淬火→淬火后自然冷却五个步骤实施；使齿轮的高频淬硬区域沿齿根部形成仿形形状。本发明的高频淬火工艺在轮齿淬火区域沿齿根形成仿形区域，即齿根中心与齿根圆交点处保持了基体调质硬度HRC28-32，使齿轮的齿根保持了足够的根部韧性及强度，沿齿廓淬火保证一定的深度和硬度，使齿轮表面具有足够的耐磨性。
文档编号C21D1/667GK102912106SQ20121023129
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者龙见炳 申请人:贵州群建精密机械有限公司