一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法技术

本发明专利技术公开了一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，包括现有的离子渗氮工艺，该方法将薄壁异形齿轮按下述工艺参数进行离子渗氮：温度为520

【技术实现步骤摘要】
一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法


[0001]本专利技术涉及一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，属于金属零件渗氮


技术介绍

[0002]轻型商用卡车发动机正时齿轮系的空压机齿轮是典型的薄壁异形齿轮。为了实现120万公里无大修要求，该齿轮需具有高强度、高耐磨性、长寿命的特点。热处理工艺实现上通常采用离子渗氮方式获得高强度、高硬度、高耐磨和高疲劳强度。
[0003]离子渗氮工艺一般具有变形小，渗氮层均匀性差，工艺再现性差等特点。影响齿轮辉光离子渗氮渗层均匀性及工艺再现性差的主要因素有齿轮表面粗糙度、加工温度、温度均匀性、保温时间、保温气压、装炉间距等工艺参数等。
[0004]现有的技术中，薄壁异形齿轮(如图1所示)的离子渗氮未采用辅助热源，装炉方式为直接重叠装炉，未进行工装保护，不同串零件之间的距离未严格控制，因此，采用现有技术进行离子渗氮，主要存在的问题有：离子渗氮的加热工作原理为通过一定的电压差，驱动电子轰击零件表面，产生热量加热零件，因零件表面不均，产品间距离不均导致零件加热后温度相差较大，造成产品离子渗氮后渗层均匀性、工艺再现性差。
[0005]因此，采用现有技术方法对薄壁异形齿轮进行离子渗氮处理，无法保证处理后齿轮渗层均匀性及工艺再现性。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，该方法可以将薄壁异形齿轮离子渗氮渗层控制在一定的范围内，同时保证不同批次薄壁异形齿轮离子渗氮层的均匀性、工艺再现性差性，从而克服现有技术方法的不足。
[0007]本专利技术的技术方案：一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，包括现有的离子渗氮工艺，该方法将薄壁异形齿轮按下述工艺参数进行离子渗氮：温度为520
±
10℃，辅助热源温度510
±
10℃，气压260
±
10Pa，零件间距50
±
20mm，保温时间840
±
20min。
[0008]进一步，所述离子渗氮的装炉方式为重叠装炉，并将薄壁异形齿轮放置一个外圆小于薄壁异形齿轮齿根圆1～2mm空心工装上。
[0009]由于采用了上述技术方案，本专利技术的优点在于：
[0010]1)本专利技术通过控制薄壁异形齿轮在升温过程中不同串零件之间的间距一致，避免零件辉光离子加热造成温度不均的问题，一定程度上提高渗层均匀性；
[0011]2)本专利技术通过增加工装，解决薄壁异形齿轮因表面不均问题导致的辉光离子渗氮温度不均的问题，一定程度上提高渗层均匀性；
[0012]3)本专利技术通过增加辅助热源，平衡薄壁异形齿轮加热过程中温度不均问题，一定程度提高齿轮离子渗氮渗层均匀性；
[0013]因此，本专利技术通过控制零件间距、增加工装，减少零件因薄壁异形造成表面不均，
同时增加辅助热源平衡零件表面温度，能有效控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性，实现工艺再现一致。
附图说明
[0014]图1是本专利技术中薄壁异形齿轮的结构示意图；
[0015]图2是薄壁异形齿轮与空心工装的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0017]实施例1
[0018]本专利技术的一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，包括现有的离子渗氮工艺，该方法将薄壁异形齿轮1按下述工艺参数进行离子渗氮：温度为526℃，辅助热源温度515℃，气压265Pa，零件间距60mm，保温时间850min。参见图2，所述离子渗氮的装炉方式为重叠装炉，并将薄壁异形齿轮1放置一个外圆小于薄壁异形齿轮1齿根圆2mm的空心工装2上。所述空心工装2为圆柱形，并设置有两根，每根空心工装2按10mm的间距放置一组薄壁异形齿轮1。
[0019]参见图1，本实施例中，所述薄壁异形齿轮1采用42CrMo材料制作而成，其几何参数为：内径Φ15.90
+0.0150
mm，齿顶圆直经为Φ114.60mm，齿根圆直经为Φ105.435mm，模数为1.75mm，齿数为60齿，螺旋角β20℃，右旋，精度为7级GB10095，采取上述方案进行渗碳淬火，可将齿轮内孔椭圆度控制在0.03mm以下，M值控制在0.04mm以下。
[0020]实施例2
[0021]本专利技术的一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，包括现有的离子渗氮工艺，该方法将薄壁异形齿1轮按下述工艺参数进行离子渗氮：温度为515℃，辅助热源温度506℃，气压258Pa，零件间距40mm，保温时间830min。参见图2，所述离子渗氮的装炉方式为重叠装炉，并将薄壁异形齿轮放置一个外圆小于薄壁异形齿轮齿根圆1mm空心工装上。所述空心工装2为圆柱形，并设置有4根，每根空心工装2按15mm的间距放置一组薄壁异形齿轮1。
[0022]参见图1，本实施例中，所述薄壁异形齿轮1采用42CrMo材料制作而成，其几何参数为：内径Φ15.90
+0.0150
mm，齿顶圆直经为Φ114.58mm，齿根圆直经为Φ105.435mm，模数为1.75mm，齿数为60齿，螺旋角β20℃，右旋，精度为7级GB10095，采取上述方案进行渗碳淬火，可将齿轮内孔椭圆度控制在0.03mm以下，M值控制在0.04mm以下。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制薄壁异形齿轮离子渗氮渗层均匀性方法，包括现有的离子渗氮工艺，其特征在于：该方法将薄壁异形齿轮按下述工艺参数进行离子渗氮：温度为520
±
10℃，辅助热源温度510
±
10℃，气压260
±
10Pa，零件间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：李黔希，黄杰名，杨华，李小龙，刘浪，郭文会，
申请(专利权)人：贵州群建精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：