本发明涉及一种齿轮及其制备方法，具体涉及一种针对建材、冶金、化工、环保等许多行业使用的回转窑用超大齿轮及其制备方法。
背景技术：
：回转窑是通过使用回转圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理，其广泛应用于建材，冶金、化工、环保等许多行业中。其中回转窑中大齿轮作为该设备传动部分的关键部件之一,其各项力学性能指标,将直接影响到整台回转窑设备运行的平稳性和使用寿命，在生产过程中，由于大齿轮出现质量问题，往往导致回转窑损坏，造成了设备使用寿命短、运行成本高等问题，严重影响了企业的经济效益。因此大齿轮的性能指标是该设备制造技术的重点、难点及核心，如何采用优化的工艺方法,在满足设计要求的前提下,通过制定可行的工艺保障方案,对齿轮加工的各个环节进行质量监控,确保齿轮加工的高质高效是十分必要的。技术实现要素：发明目的：本发明的目的主要针对现有技术中存在的不足，提供一种运行平稳，安全可靠，适用行业范围广，材质硬度、疲劳强度、耐磨性、强韧性等指标全面提高，以及使用寿命长的回转窑用大型齿轮及其制备方法。技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种回转窑用大型齿轮，它以重量份数计的各组分配比为，c：0.35～0.45%，si：0.65～0.85%，mn：0.75～0.85%，cr：3.5～4.5%，cu：0.1～0.2%，ni：0.15～0.25%，mo：0.25～0.45%，w：0.6-～1.4%，p：≤0.04%，s：≤0.02%，余量为fe。它以重量份数计的各组分优选配比为，c：0.36～0.4%，si：0.7～0.8%，mn：0.76～0.84%，cr：3.6～4.4%，cu：0.12～0.18%，ni：0.16～0.22%，mo：0.3～0.4%，w：0.8～1.3%，p：≤0.04%，s：≤0.02%，余量为fe。它以重量份数计的各组分优选配比为，c：0.38%，si：0.75%，mn：0.80%，cr：4.0%，cu：0.16%，ni：0.2%，mo：0.35%，w：1%，p：≤0.04%，s：≤0.02%，余量为fe。一种回转窑用大型齿轮的制备方法，它包括以下步骤，（1）熔炼：将各比例组分加入到中频炉内进行熔炼，使出钢温度控制在1500～1600℃，并在熔融的铁水中加入硅钡孕育剂和稀土镁硅铁合金球化剂。（2）浇注成形：将熔融的铁水一次性浇注入由预制泥芯的模具中，浇注成齿轮胚体形状。（3）毛胚预热：将齿轮胚体放入燃气加热炉中进行加热处理，加热温度控制在330～450℃，保温时间控制在20～30min。（4）等温正火：将预热的齿轮坯体继续加热至900～950℃，保温时间控制在50～80min；然后水冷至580～630℃，保温时间控制在90～150min，最后空冷至室温。（5）车削加工：采用数控车床对冷却至室温的齿轮坯体进行齿胚、内径、端面及外径的车削加工。（6）滚、插齿加工：将车削加工后的齿轮胚体采用滚齿机和插齿机对齿轮胚体进行滚、插齿加工。（7）剃齿加工：滚、插齿加工完成后，采用剃齿机对齿轮胚体进行径向剃齿加工。（8）局部淬火：剃齿加工完成后，采用高频淬火感应炉对齿轮坯体的齿部和根部进行高频感应等温淬火，首先对齿部和根部加热至900～930℃，保温时间控制在2～5min,然后出炉温度控制在910～920℃之间，浸入常温状态的柴油介质中5～15s进行一次性淬火。（9）回火：将淬火后的齿轮胚体放入回火炉中，温度控制在260～280℃，保温时间控制在50～60min，然后取出进行空冷至常温。（10）渗碳：将回火后的齿轮胚体放入渗碳炉中，加热至930～960℃，对齿部进行渗碳处理60～90s后，然后取出进行空冷至常温。（11）磨削加工：将经过渗碳处理后的齿轮胚体的齿轮内径、端面、外径部位进行磨削精加工处理。（12）防腐：将精加工后的齿轮胚体，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，即制得齿轮成品。有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：通过对本齿轮的材质、制造工艺进行优选改进，使之具有良好的机械性能，尤其是齿轮齿部采用局部淬火和渗碳工艺处理，使齿轮齿面硬度和耐磨损得到显著增高，降低了齿轮的疲劳性，提高了齿轮使用寿命；从而使回转窑装置的整体达到安全运行、质量可靠、使用寿命长等优点，满足企业实际使用要求。具体实施方式以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。实施例1：本发明所述的一种回转窑用大型齿轮，它以重量份数计的各组分配比为，c：0.38%，si：0.75%，mn：0.80%，cr：4.0%，cu：0.16%，ni：0.2%，mo：0.35%，w：1%，p：≤0.04%，s：≤0.02%，余量为fe。一种回转窑用大型齿轮的制备方法，它包括以下步骤，（1）熔炼：将各比例组分加入到中频炉内进行熔炼，使出钢温度控制在1580℃，并在熔融的铁水中加入硅钡孕育剂和稀土镁硅铁合金球化剂。（2）浇注成形：将熔融的铁水一次性浇注入由预制泥芯的模具中，浇注成齿轮胚体形状。（3）毛胚预热：将齿轮胚体放入燃气加热炉中进行加热处理，加热温度控制在400℃，保温时间控制在28min。（4）等温正火：将预热的齿轮坯体继续加热至940℃，保温时间控制在70min；然后水冷至610℃，保温时间控制在120min，最后空冷至室温。（5）车削加工：采用数控车床对冷却至室温的齿轮坯体进行齿胚、内径、端面及外径的车削加工。（6）滚、插齿加工：将车削加工后的齿轮胚体采用滚齿机和插齿机对齿轮胚体进行滚、插齿加工。（7）剃齿加工：滚、插齿加工完成后，采用剃齿机对齿轮胚体进行径向剃齿加工。（8）局部淬火：剃齿加工完成后，采用高频淬火感应炉对齿轮坯体的齿部和根部进行高频感应等温淬火，首先对齿部和根部加热至920℃，保温时间控制在5min,然后出炉温度控制在916℃，浸入常温状态的柴油介质中10s进行一次性淬火。（9）回火：将淬火后的齿轮胚体放入回火炉中，温度控制在270℃，保温时间控制在56min，然后取出进行空冷至常温。（10）渗碳：将回火后的齿轮胚体放入渗碳炉中，加热至950℃，对齿部进行渗碳处理75s后，然后取出进行空冷至常温。（11）磨削加工：将经过渗碳处理后的齿轮胚体的齿轮内径、端面、外径部位进行磨削精加工。（12）防腐：将精加工后的齿轮胚体，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，即制得齿轮成品。。实施例2：本发明所述的一种回转窑用大型齿轮，它以重量份数计的各组分配比为，c：0.39%，si：0.76%，mn：0.78%，cr：3.8%，cu：0.17%，ni：0.19%，mo：0.38%，w：1.1%，p：≤0.04%，s：≤0.02%，余量为fe。一种回转窑用大型齿轮的制备方法，它包括以下步骤，（1）熔炼：将各比例组分加入到中频炉内进行熔炼，使出钢温度控制在1570℃，并在熔融的铁水中加入硅钡孕育剂和稀土镁硅铁合金球化剂。（2）浇注成形：将熔融的铁水一次性浇注入由预制泥芯的模具中，浇注成齿轮胚体形状。（3）毛胚预热：将齿轮胚体放入燃气加热炉中进行加热处理，加热温度控制在410℃，保温时间控制在26min。（4）等温正火：将预热的齿轮坯体继续加热至940℃，保温时间控制在80min；然后水冷至600℃，保温时间控制在130min，最后空冷至室温。（5）车削加工：采用数控车床对冷却至室温的齿轮坯体进行齿胚、内径、端面及外径的车削加工。（6）滚、插齿加工：将车削加工后的齿轮胚体采用滚齿机和插齿机对齿轮胚体进行滚、插齿加工。（7）剃齿加工：滚、插齿加工完成后，采用剃齿机对齿轮胚体进行径向剃齿加工。（8）局部淬火：剃齿加工完成后，采用高频淬火感应炉对齿轮坯体的齿部和根部进行高频感应等温淬火，首先对齿部和根部加热至920℃，保温时间控制在5min,然后出炉温度控制在920℃，浸入常温状态的柴油介质中13s进行一次性淬火。（9）回火：将淬火后的齿轮胚体放入回火炉中，温度控制在272℃，保温时间控制在56min，然后取出进行空冷至常温。（10）渗碳：将回火后的齿轮胚体放入渗碳炉中，加热至940℃，对齿部进行渗碳处理80s后，然后取出进行空冷至常温。（11）磨削加工：将经过渗碳处理后的齿轮胚体的齿轮内径、端面、外径部位进行磨削精加工。（12）防腐：将精加工后的齿轮胚体，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，即制得齿轮成品。实施例3：本发明所述的一种回转窑用大型齿轮，它以重量份数计的各组分配比为，c：0.4%，si：0.7%，mn：0.82%，cr：3.9%，cu：0.14%，ni：0.17%，mo：0.32%，w：0.85%，p：≤0.04%，s：≤0.02%，余量为fe。一种回转窑用大型齿轮的制备方法，它包括以下步骤，（1）熔炼：将各比例组分加入到中频炉内进行熔炼，使出钢温度控制在1600℃，并在熔融的铁水中加入硅钡孕育剂和稀土镁硅铁合金球化剂。（2）浇注成形：将熔融的铁水一次性浇注入由预制泥芯的模具中，浇注成齿轮胚体形状。（3）毛胚预热：将齿轮胚体放入燃气加热炉中进行加热处理，加热温度控制在410℃，保温时间控制在30min。（4）等温正火：将预热的齿轮坯体继续加热至950℃，保温时间控制在75min；然后水冷至600℃，保温时间控制在120min，最后空冷至室温。（5）车削加工：采用数控车床对冷却至室温的齿轮坯体进行齿胚、内径、端面及外径的车削加工。（6）滚、插齿加工：将车削加工后的齿轮胚体采用滚齿机和插齿机对齿轮胚体进行滚、插齿加工。（7）剃齿加工：滚、插齿加工完成后，采用剃齿机对齿轮胚体进行径向剃齿加工。（8）局部淬火：剃齿加工完成后，采用高频淬火感应炉对齿轮坯体的齿部和根部进行高频感应等温淬火，首先对齿部和根部加热至930℃，保温时间控制在4min,然后出炉温度控制在916℃，浸入常温状态的柴油介质中10s进行一次性淬火。（9）回火：将淬火后的齿轮胚体放入回火炉中，温度控制在265℃，保温时间控制在50min，然后取出进行空冷至常温。（10）渗碳：将回火后的齿轮胚体放入渗碳炉中，加热至940℃，对齿部进行渗碳处理70s后，然后取出进行空冷至常温。（11）磨削加工：将经过渗碳处理后的齿轮胚体的齿轮内径、端面、外径部位进行磨削精加工。（12）防腐：将精加工后的齿轮胚体，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，即制得齿轮成品。本发明的一种回转窑用大型齿轮，主要力学性能数据见下表：性能抗拉强度(mpa)屈服强度（mpa）硬度（hb）检测数据750-1200450-830225-310本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，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：
的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。当前第1页12