本发明涉及一种伞齿轮热处理工艺。
背景技术：
伞齿轮是动力传动中经常用到的传动部件，其在生产过程中需要经过必要的热处理提高其各项特性。现有的伞齿轮热处理工艺包括普通正火、渗碳、淬火、二次加热、再次淬火等步骤，操作较繁多且制作成本较高。现有技术中急需一种操作简单，成本低的伞齿轮热处理工艺。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种操作简单，成本低的伞齿轮热处理工艺。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种伞齿轮热处理工艺，所述伞齿轮热处理工艺依次按照等温正火、渗碳和淬火步骤进行。通过将普通正火改为等温正火，将渗碳过程改为两次重结晶可以将伞齿轮的热处理过程大大简化，同时也可以降低加工成本。
作为优选地，所述等温正火是先将伞齿轮预热至935℃后保温60分钟；然后将伞齿轮通过快冷方式快冷至650℃，保温120分钟以上；最后在空气中自然冷却或者风冷冷却。
作为优选地，所述快冷方式为将伞齿轮置于空气中然后在风冷的同时向伞齿轮喷洒水雾的混合冷却法。
作为优选地，所述快冷方式持续时间在30分钟之内。
作为优选地，所述渗碳包括以下步骤：
第一步，将伞齿轮预热至880℃后保温60分钟，此期间保持碳势在0.8；第二步，将伞齿轮预热至925℃后保温60分钟以上，此期间保持碳势在0.78～1.24；第三步，将伞齿轮冷却至650℃后保温90分钟，此期间保持碳势在0.78；第四步，将伞齿轮再次加热至840℃后保温90分钟，此期间保持碳势在0.78。
作为优选地，所述淬火是指将渗碳后温度在840℃的伞齿轮直接通过冷却介质冷却，所述冷却介质为水、盐水、矿物油或空气。作为优选地，所述预热方式为电加热。
本发明的优点和有益效果在于：通过将普通正火改为等温正火，将渗碳过程改为两次重结晶可以将伞齿轮的热处理过程大大简化，同时也可以降低加工成本。
具体实施方式
所述等温正火是先将伞齿轮预热至935℃后保温60分钟；然后将伞齿轮通过快冷方式快冷至650℃，保温120分钟以上；最后在空气中自然冷却或者风冷冷却。
本发明所处理的伞齿轮钢材为17CrNiMo6，现有技术中往往采用普通正火预处理，工件加热至935℃保温1h后直接在空气中冷却，由于是Cr-Ni钢，因此其淬透性比较好，在空气中就可以得到索氏体，托氏体，贝氏体混合组织，其硬度值偏高，不利于后续冷加工，再之由于先形成的珠光体类型组织会慢慢长大，而后形成的小，所以其正火态组织不均匀。而使用发明中的等温正火进行预处理，将工件加热至935℃保温1h后快冷到珠光体相变区，根据硬度要求而选择合适的等温温度，可以获得均匀的珠光体类型组织。
因此，选择等温正火具有更加均匀的组织和性能，能够更好的为往后的冷加工和渗碳淬火做好组织准备，并且可以减少淬火畸变。
所述快冷方式为将伞齿轮置于空气中然后在风冷的同时向伞齿轮喷洒水雾的混合冷却法。
所述快冷方式持续时间在30分钟之内。
所述渗碳包括以下步骤：
第一步，将伞齿轮预热至880℃后保温60分钟，此期间保持碳势在0.8；第二步，将伞齿轮预热至925℃后保温60分钟以上，此期间保持碳势在0.78～1.24；第三步，将伞齿轮冷却至650℃后保温90分钟，此期间保持碳势在0.78；第四步，将伞齿轮再次加热至840℃后保温90分钟，此期间保持碳势在0.78。
现有的渗碳技术为在普通正火预热前提下，进行渗碳操作，之后还要经过二次加热和二次淬火，所得的钢材表面均为针状马氏体+少量碳化物+残余奥氏体，芯部为低碳板条马氏体，与本发明所得的结果类似，但是操作缺繁琐了很多。本发明所述的渗碳方式合理的利用了二次重结晶原理，在避免粗大晶粒、大量残余奥氏体形成和金相组织与硬度的前提下，不仅大大节约了生产成本，提高生产效率，而且不需要进行二次加热淬火，使其应力得到相对减少，工艺更加简单，一定程度上减少了淬火畸变。
所述淬火是指将渗碳后温度在840℃的伞齿轮直接通过冷却介质冷却，所述冷却介质为水、盐水、矿物油或空气。
所述预热方式为电加热。
综合以上，17CrNiMo6钢最佳预先热处理为等温正火，得到均匀的珠光体类型组织，为渗碳淬火做好组织准备。而渗碳淬火工艺为本发明所述的渗碳方式，不仅节约生产时间，而且还减少淬火畸变。其组织依次为过共析层：针状马氏体+少量碳化物+残余奥氏体，共析层：针状马氏体+残余奥氏体，亚共析层：低碳马氏体+少量回火隐针马氏体，芯部：低碳马氏体+少量铁素体。该组织使钢表层具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而芯部具有足够的强度和塑性韧性，满足了零件表面和芯部不一样的性能要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。