一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，包括以下步骤：将渗碳钢加工切割成试样；将试样进行调质处理；将试样放入程控箱式电炉中，进行氧化处理，使试样表面形成一层氧化膜；将试样放入气体渗碳多用炉中，先后进行渗碳、淬火、回火处理。本发明专利技术的有益效果是：在气体渗碳前进行氧化处理，试样表层浸润性增加，有利于活性碳原子的吸附，另外试样表面生成一层氧化膜，在渗碳过程中氧化膜优先被还原，能够有效减少高温下氧气向内的溶解与扩散，从而减少渗碳过程中内氧化深度。

A method to reduce internal oxidation in gas carburizing of wind power gear

The present invention relates to a method of reducing internal oxidation in the process of gas carburizing of wind power gear, including the following steps: cutting the carburized steel into a sample, adjusting the sample to a tempering process, putting the sample into a program controlled box electric furnace, and oxidizing the specimen to form a layer of oxide film on the surface of the sample, and putting the specimen into the gas carburizing. In the furnace, carburizing, quenching and tempering are processed successively. The beneficial effect of the invention is that the surface wettability increases before the gas carburizing, which is beneficial to the adsorption of active carbon atoms. In addition, a layer of oxide film is generated on the surface of the sample, and the oxide film is reduced first in the process of carburizing, which can effectively reduce the inward dissolution and diffusion of oxygen at high temperature, thus reducing the permeability. The depth of internal oxidation in the process of carbon.

【技术实现步骤摘要】
一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法
本专利技术涉及一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法。
技术介绍
在国内外齿轮的表面硬化技术中，渗碳处理因其技术的成熟性及随着温度控制、碳势控制等配套技术的发展，一直是风电齿轮强化的首选工艺。遗憾的是，由于渗碳处理在丙烷等转化气氛中进行，这时，钢表面形成硬化层的同时，内部由于高温过程中氧气溶解并扩散进入合金内部，与合金中较活泼的组元反应而形成颗粒状氧化物沉积在合金内部，相应的氧化物称为内氧化。内氧化形成的缺陷组织会导致渗碳零部件的开裂失效。影响渗碳零部件的使用寿命和稳定性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：基于上述问题，本专利技术提供一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，包括以下步骤：(1)将渗碳钢加工切割成试样。渗碳钢优选18CrNiMo7-6钢，将试样加工成M8齿型试样。(2)将试样进行调质处理，调质处理为先升温至860℃保温20min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至670℃保温30min，取出空冷至室温。(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理，设置炉温为400～550℃，保温时间为60～90min；(4)将预氧化处理后的试样放入气体渗碳多用炉中，升温到800℃，保温2h，保持0.4％碳势进行渗碳，然后升温至920℃，保持碳势1.2％进行4h强渗碳，再降低碳势到0.68％进行4h扩散，随后炉冷至820℃，保温2h后再随炉降温；然后取出试样放入油中冷却，油温50℃；最后170℃保温5h，出炉空冷。(5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定深度。本专利技术的有益效果是：(1)通过氧化处理，使表面生成一层氧化膜，在渗碳过程中氧化膜优先被还原，减少了氧气在渗碳的过程中向内的溶解与扩散，从而使内氧化深度减少；(2)通过氧化处理，试样表层浸润性增加，有利于活性碳原子的吸附，另外试样表面生成一层氧化膜，在渗碳过程中氧化膜会逐渐被还原，形成疏松多孔的扩散通道，有利于渗碳过程的进行。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是常规气体渗碳后(对比例)内氧化形貌图；图2是实施例1得到的内氧化形貌图；图3是实施例2得到的内氧化形貌图；图4是实施例3得到的内氧化形貌图；具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。实施例1(1)将18CrNiMo7-6钢加工成M8齿型试样；(2)将试样进行调质处理，先升温至860℃保温20min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至670℃保温30min，取出空冷至室温。(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理，设置炉温为400℃，保温时间为60min；(4)将氧化处理后的试样放入气体渗碳多用炉中，升温到800℃，保温2h，保持0.4％碳势进行渗碳，然后升温至920℃，保持碳势1.2％进行4h强渗碳，再降低碳势到0.68％进行4h扩散，随后炉冷至820℃，保温2h后再随炉降温；然后取出试样放入油中冷却，油温50℃；最后170℃保温5h，出炉空冷。(5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定其深度，内氧化情况见图2。实施例1试验结果：氧化处理+气体渗碳得到的内氧化深度为14μm，相比于常规气体渗碳所获得的18μm，减少了4μm。实施例2(1)将18CrNiMo7-6钢加工成M8齿型试样；(2)将试样进行调质处理，先升温至860℃保温20min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至670℃保温30min，取出空冷至室温。(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理，设置炉温为550℃，保温时间为90min；(4)将氧化处理后的试样放入气体渗碳多用炉中，升温到800℃，保温2h，保持0.4％碳势进行渗碳，然后升温至920℃，保持碳势1.2％进行4h强渗碳，再降低碳势到0.68％进行4h扩散，随后炉冷至820℃，保温2h后再随炉降温；然后取出试样放入油中冷却，油温50℃；最后170℃保温5h，出炉空冷。(5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定其深度；内氧化情况见图3。实施例2试验结果：氧化处理+气体渗碳得到的内氧化深度为12μm，相比于常规气体渗碳所获得的18μm，减少了6μm。实施例3(1)将18CrNiMo7-6钢加工成M8齿型试样；(2)将试样进行调质处理，先升温至860℃保温20min，然后将样品立即放入油中冷却，再升温至670℃保温30min，取出空冷至室温；(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理，设置炉温为550℃，保温时间为60min；(4)将氧化处理后的试样放入气体渗碳多用炉中，升温到800℃，保温2h，保持0.4％碳势进行渗碳，然后升温至920℃，保持碳势1.2％进行4h强渗碳，再降低碳势到0.68％进行4h扩散，随后炉冷至820℃，保温2h后再随炉降温；然后取出试样放入油中冷却，油温50℃；最后170℃保温5h，出炉空冷。(5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定其深度；内氧化情况见图4。实施例3试验结果：氧化处理+气体渗碳得到的内氧化深度为9μm，相比于常规气体渗碳所获得的18μm，减少了9μm。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：包括以下步骤：(1)将渗碳钢加工切割成齿型试样；(2)将试样进行调质处理；(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理；(4)将试样放入气体渗碳多用炉中，进行渗碳、淬火、回火处理；(5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定其深度。

【技术特征摘要】
1.一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：包括以下步骤：(1)将渗碳钢加工切割成齿型试样；(2)将试样进行调质处理；(3)将试样置于程控箱式电炉中，进行氧化处理；(4)将试样放入气体渗碳多用炉中，进行渗碳、淬火、回火处理；(5)取出试样，采用金相显微镜观察其内氧化情况，并标定其深度。2.根据权利要求1所述的一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：所述的步骤(1)中渗碳钢优选18CrNiMo7-6钢，试样加工成M8齿型试样。3.根据权利要求1所述的一种降低风电齿轮气体渗碳过程中内氧化的方法，其特征是：所述的步骤(2)中调质处理为：先升温至860℃保温20m...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静，宋璐，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32