一种表面具有硼铁合金渗层的钛合金齿轮及其共渗方法技术

技术编号:8797834 阅读:200 留言:0更新日期:2013-06-13 03:52
一种表面具有硼铁合金渗层的钛合金齿轮及其共渗方法,其所述方法是将钛合金齿轮作为工件,硼化铁作为源极,同置于阴极盘上,构成工件-源极一体结构,直流电源负极接阴极盘,正极接真空容器,抽真空并充入氩气,施加直流电压产生空心阴极辉光放电,溅射出的硼、铁离子、原子及粒子团迁移吸附并扩散进入齿轮内形成合金层,保温后缓冷到室温,获得具有硼铁共渗层的钛合金齿轮。本发明专利技术制备工艺先进,成本低,所制备的齿轮抗咬合性强、耐磨性能好,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛合金齿轮,还涉及一种钛合金齿轮表面采用等离子体渗镀技术进行硼铁共渗的方法。
技术介绍
齿轮是机械设备中的关键零件,它既要具有优良的耐磨性又要具备高的抗接触疲劳性能,齿轮质量的优劣直接关系整个设备的使用寿命。传统的齿轮用材主要是20CrMnT1、18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo等合金钢,采用渗碳和热处理工艺提高齿轮冲击韧度、疲劳强度和表面硬度的综合机械性能。与钢合金相比,钛合金具有比强度高,密度低,重量小,抗氧化性和抗蠕变性强等优点,从这些方面上讲它是齿轮用材的优选材料之一。但是,钛合金表面耐磨性差、易发生粘连,在使用中很容易与配副发生咬合,限制了其在齿轮上的实际应用。现有公开号为CN101798667A公开的一种“用于传动齿轮应用的硬化钛结构”,但是这种硬化钛结构的钛合金齿轮制备方 法复杂,难度较大,难以实际应用。而广泛应用于齿轮表面处理的传统渗碳工艺又不适合对钛合金齿轮的表面处理,就其原因是在渗碳工艺过程中,一方面是由于钛合金表面形成致密的氧化膜阻挡了碳原子的渗入;另一方面是在渗碳过程中,氢原子很容易渗入钛合金齿轮表面内层,在冲击条件下引发氢脆。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面具有硼铁合金渗层的钛合金齿轮,含有钛合金齿轮本体,其特征在于:在α+β钛合金齿轮本体表面采用等离子体硼铁共渗技术,以硼化铁为源极,获得一层厚度为0.02?0.1mm的耐磨合金层,其表面硼含量为10%~12%、铁含量为20~30%,且合金元素含量由表及里梯度降低。

【技术特征摘要】
1.一种表面具有硼铁合金渗层的钛合金齿轮,含有钛合金齿轮本体,其特征在于: 在α+β钛合金齿轮本体表面采用等离子体硼铁共渗技术,以硼化铁为源极,获得一层厚度为0.02-0.1mm的耐磨合金层,其表面硼含量为10% 12%、铁含量为20 30%,且合金元素含量由表及里梯度降低。2.一种用于如权利要求1所述的表面具有硼铁合金渗层的钛合金齿轮的共渗方法,其特征在于: 钛合金齿轮本体作为工件(2),硼化铁作为源极(3),同置于阴极托盘(I)上,齿轮处于阴极托盘(I)中央,源极处于周围,两者间距为l(T30mm,构成工件-源极一体结构; 直流电源系统(5 )由一...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦林姚晓红武晶晶唐宾
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:

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