一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，包括以下步骤：(1)洗涤处理：将高合金钢齿条浸入稀盐酸溶液中，双频超声处理5

【技术实现步骤摘要】
一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺


[0001]本专利技术涉及齿条加工
，尤其涉及一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺。

技术介绍

[0002]齿条常用于机械加工设备中，能够与齿轮组成齿轮齿条机构，可以把齿条的平动转化成齿轮的转动，也可以把齿轮的转动转化成齿条的平动，常用于一些直线运动和周向运动的机械设备以及定位装置等。
[0003]材料热处理是钢齿条加工的必要条件，而齿条在长时间使用的过程中除了对强度有要求之外，耐磨性也是影响齿条使用寿命的重要因素，但是目前市面上的热处理工艺并不能充分提高钢齿条的耐磨性，导致生产出来的钢齿条经过一段时间使用就会产生磨损，从而会影响到齿条的正常使用以及使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，具体技术方案如下：
[0005]一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，包括以下步骤：
[0006]（1）洗涤处理：将高合金钢齿条浸入稀盐酸溶液中，双频超声处理5
‑
15分钟，再用工业柠檬酸进行漂洗，待自然风干；
[0007]（2）淬火处理：淬火温度为820
‑
860℃，保温时间为25
‑
60分钟；
[0008]（3）冷却处理：对高合金钢齿条工件进行油冷，冷却时间为35
‑
150秒，冷却至550
‑
600℃取出；
[0009]（4）回火处理：回火温度为150
>‑
280℃，保温时间为60
‑
120分钟，然后冷却至室温；
[0010]（5）渗氮处理：将高合金钢齿条在氢气环境中加热至500
‑
600℃，然后进行低温等离子体渗氮处理，再进行加热使经过渗氮处理的高合金钢齿条加热至500
‑
600℃，保温时间为3
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5小时，冷却至室温。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述低温等离子体渗氮处理包括以下步骤：
[0012]（1）将高合金钢齿条放入氮化炉中，然后向炉中通入6Mpa的氮气。
[0013]作为上述技术方案的改进，所述高合金钢齿条的钢材选自40Cr、42CrMo和45Cr中的一种。
[0014]作为上述技术方案的改进，所述步骤（4）和步骤（5）中的冷却方式为空气。
[0015]作为上述技术方案的改进，所述高合金钢齿条的钢材为40Cr；
[0016]所述淬火处理的温度为820
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850℃，保温时间为25
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50分钟；
[0017]所述回火处理的温度为150
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220℃，保温时间为60
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90分钟。
[0018]作为上述技术方案的改进，所述高合金钢齿条的钢材为42CrMo；
[0019]所述淬火处理的温度为840
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860℃，保温时间为35
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55分钟；
[0020]所述回火处理的温度为180
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240℃，保温时间为70
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100分钟。
[0021]作为上述技术方案的改进，所述高合金钢齿条的钢材为45Cr；
[0022]所述淬火处理的温度为840
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860℃，保温时间为35
‑
60分钟；
[0023]所述回火处理的温度为220
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280℃，保温时间为80
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120分钟。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]通过先对高合金高齿条进行820
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860℃的淬火处理，目的是使钢齿条内部的过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后再进行回火处理，能够大幅提高钢材料的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足齿条的使用要求，然后再对钢齿条进行渗氮处理，可以使氮原子渗入钢齿条的表层，从而使经过渗氮处理的钢齿条具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性，能够减少钢齿条使用过程中的磨损，从而可以提高钢齿条的使用效果和使用寿命。
附图说明
[0026]具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一：一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，包括以下步骤：（1）洗涤处理：将高合金钢齿条浸入稀盐酸溶液中，双频超声处理5
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15分钟，再用工业柠檬酸进行漂洗，待自然风干；（2）淬火处理：淬火温度为820
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860℃，保温时间为25
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60分钟；（3）冷却处理：对高合金钢齿条工件进行油冷，冷却时间为35
‑
150秒，冷却至550
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600℃取出；（4）回火处理：回火温度为150
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280℃，保温时间为60
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120分钟，然后冷却至室温；（5）渗氮处理：将高合金钢齿条在氢气环境中加热至500
‑
600℃，然后进行低温等离子体渗氮处理，再进行加热使经过渗氮处理的高合金钢齿条加热至500
‑
600℃，保温时间为3
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5小时，冷却至室温。对高合金钢齿条进行热处理前需要先对钢齿条进行洗涤，通过将高合金钢齿条浸入稀盐酸溶液中，能够起到除锈的效果，通过双频超声清洗5
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15分钟可以充分洗掉钢材表面的铁锈以及其他灰垢，再通过工业柠檬酸进行漂洗可以提高除垢的效果。为了使钢齿条内部的过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，需要对高合金钢齿条进行淬火处理，淬火的温度为820
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860℃，适用于多种不同材质的合金钢材质，可以防止温度过低造成钢材料硬度不足或温度过高导致钢材料脆性大容易开裂。通过油冷能够使淬火后的钢齿条快速的冷却，缩短了冷却的时间，便于进行下一步的处理。将冷却后的钢齿条进行回火，并且使回火的温度为150
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280℃，经低温回火后，可以减少钢齿条的内应力，进一步提高钢齿条的强度和塑性，然后回火三次，能够保证内部金相组织力的释放。在回火处理完成后然后对钢齿条进行渗氮处理，可以使氮原子渗入钢齿条的表层，从而使经过渗氮处理的钢齿条具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性，能够减少钢齿条使用过程中的磨损，从而可以提高钢齿条的使用效果和使用寿命。所述低温等离子体渗氮处理包括以下步骤：（1）将高合金钢齿条放入氮化炉中，然后向炉中通入6Mpa的氮气。所述步骤（4）和步骤（5）中的冷却方式为空气，能够使钢齿条自然冷却。所述高合金钢齿条的钢材选自40Cr、
42CrMo和45Cr中的一种，由于钢齿条对强度的要求比较高，所以采用高强度的合金钢材料。实施例二：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)洗涤处理：将高合金钢齿条浸入稀盐酸溶液中，双频超声处理5
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15分钟，再用工业柠檬酸进行漂洗，待自然风干；(2)淬火处理：淬火温度为820
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860℃，保温时间为25
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60分钟；(3)冷却处理：对高合金钢齿条工件进行油冷，冷却时间为35
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150秒，冷却至550
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600℃取出；(4)回火处理：回火温度为150
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280℃，保温时间为60
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120分钟，然后冷却至室温；(5)渗氮处理：将高合金钢齿条在氢气环境中加热至500
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600℃，然后进行低温等离子体渗氮处理，再进行加热使经过渗氮处理的高合金钢齿条加热至500
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600℃，保温时间为3
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5小时，冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，其特征在于：所述低温等离子体渗氮处理包括以下步骤：(1)将高合金钢齿条放入氮化炉中，然后向炉中通入6Mpa的氮气。3.根据权利要求1所述的一种基于热处理的高合金钢齿条加工工艺，其特征在于：所述高合金钢齿条的钢材选自40Cr、42C...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡铭，
申请(专利权)人：合肥九米传动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：