一種9Cr18材料齒輪的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種9Cr18材料齒輪的加工工藝。該工藝按以下加工工序進行：備料→球化退火→粗車→精車→滾→鉗→淬火→深冷處理→珩磨→外磨→平磨→線切割→磨齒→探→鉗→拋丸→檢→入庫。采用本發明工藝方法用9Cr18材料加工的齒輪具有以下特點：齒輪尺寸穩定．不易變形；齒輪內應力小；提高了齒輪的耐磨和力學性能，增加了齒輪的堅韌度及剛性。本發明解決了9Cr18材料加工的尺寸不穩定問題，克服了現有加工技術的不足之處。本發明不但可以用在9Cr18材料出口精密計量泵齒輪零件的加工，也可以用在其它9Cr18材料在高端齒輪（高速、精密、長壽命）等零件的加工。
【專利說明】—種9Cr 18材料齒輪的加工工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種一種9Crl8材料齒輪的加工工藝,屬于金屬材料處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，對材料的使用性能和尺寸穩定方面要求逐漸提高。有一種油泵齒輪，材料為9Crl8，由于應用環境的需要，對可靠性提出了較高要求。傳統的淬火熱處理已經不能滿足油泵齒輪的性能要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于，提供一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，以滿足9Crl8材料齒輪的尺寸在工作中的穩定性。
[0004]本發明的技術方案:
一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，該工藝按以下加工工序進行:備料一球化退火一粗車一精車一滾一鉗一淬火一深冷處理一珩磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸一檢一入庫。
[0005]前述加工工藝中，所述球化退火工序是將備好的9Crl8材料放在加熱爐中有效區域內加熱，加熱溫度為850?870°C，保溫時間420?440min，然后隨爐冷卻至室溫。
[0006]前述加工工藝中，所述粗車工序中為以后的加工預留1.4?2mm加工余量。
[0007]前述加工工藝中，所述淬火工序是將經粗車一精車一滾一鉗后的初加工零件放入1050?1070°C的高溫鹽浴爐中，保溫8?1min后將零件取出放入淬火油中快速冷卻至室溫，隨后再放入160?200°C的油浴爐中進行加熱，保溫150?180min取出自然冷卻至室溫。
[0008]前述加工工藝中，在將所述經粗車一精車一滾一鉗后的初加工零件放入高溫鹽浴爐之前先對零件進行預熱、烘干處理，預熱溫度不小于100°c，不高于300°C。
[0009]前述加工工藝中，所述深冷處理是將淬火后的零件放入冷卻設備中，從室溫降至-170?_190°C，在設備中的降溫速率為1.5?2°C /min，在-170?_190°C保溫10?llh，零件從保溫溫度自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C低溫回火，保溫170?190min后取出自然冷卻至室溫。
[0010]前述加工工藝中，所述球化退火工序、淬火工序、深冷處理工序的控溫過程采用熱電偶測量溫度，采用自動記錄儀表記錄時間，爐溫均勻性要求為±5°c。
[0011]前述加工工藝中，所述深冷處理后的零件在珩磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸加工后達到最終尺寸，經檢驗合格后入庫，尺寸不合格的作為廢品處理。
[0012]與現有技術相比，采用本發明工藝方法用9Crl8材料加工的齒輪具有以下特點:齒輪尺寸穩定，不易變形；齒輪內應力小；提高了齒輪的耐磨和力學性能，增加了齒輪的堅韌度及剛性。
[0013]本發明加工的齒輪技術指標如下: (1)齒輪金相組織經深冷處理后殘余奧氏體含量在6%以下；
(2)齒輪零件幾何尺寸在深冷處理前后變化在O?0.003mm以內；
(3)零件的齒輪精度在深冷處理前后變化在0.003mm以內；
(4)齒輪深冷處理后的硬度達到60-62HRC。
[0014]本發明解決了 9Crl8材料加工的尺寸不穩定問題，克服了現有加工技術的不足之處。本發明不但可以用在9Crl8材料出口精密計量泵齒輪零件的加工，也可以用在其它9Crl8材料在高端齒輪(高速、精密、長壽命)等零件的加工。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。
[0016]一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，該工藝包括如下工序；備料一球化退火一粗車一精車一滾一鉗一淬火一深冷處理一珩磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸一檢一入庫。本發明最主要的特點是在淬火工序之后增加了一道深冷處理工序。深冷處理是將淬火后的零件放入冷卻設備中，從室溫以2V /min的冷卻速率降溫至保溫溫度-170?-190°C保溫10?llh，然后從-170?_190°C自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C進行低溫回火處理，保溫170?190min后取出零件自然冷卻至室溫。
[0017]由于采用了上述加工工序，對原有的一些工序中的參數也進行了一些調整。其中球化退火工序是將零件在放在加熱爐中加熱，加熱溫度為850?870°C，保溫時間420?450min，然后隨爐冷卻至室溫。粗車工序需要為以后的后續加工預留1.4?2mm加工余量。淬火工序是將零件放入1050?1070°C的高溫鹽浴爐中，保溫8?1min后將零件取出放入淬火油中冷卻，再放入160?200°C的油浴爐中保溫150?180min后將零件取出，自然冷卻至室溫。零件放入高溫鹽浴爐之前對零件起先預熱、烘干處理，預熱溫度100?3000C。從室溫以2V /min的冷卻速率降溫至保溫溫度-170?_190°C保溫10?llh，然后從-170?-190°C自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C進行低溫回火處理，保溫170?190min后取出零件自然冷卻至室溫。前述球化退火工序、淬火工序、深冷處理工序的控溫過程采用熱電偶測量溫度，采用自動記錄儀表記錄時間，爐溫均勻性要求為±5°C。
[0018]本發明的基本原理:零件為9Crl8材料齒輪。該齒輪的材料屬于馬氏體型不銹鋼，其典型的熱處理加工方式為:球化退火+淬火，本發明是在淬火工序后增加了一道深冷處理工序。有效的控制了熱處理后零件的尺寸穩定性。提高齒輪力學性能，增加齒輪堅韌度及剛性。
[0019]球化退火處理:是將鋼中的先析出相(鐵素體和碳化物)進行球狀化的熱處理工藝，加熱溫度為被處理鋼的臨界點(Ac3或Acm)以上20?30°C，主要改善零件的可加工性和淬火工藝性。
淬火處理:將9Crl8材料在高于奧氏體溫度下保溫適當時間在快速冷卻，再通過低溫回火處理以獲得所需組織和性能的熱處理工藝。
[0020]深冷處理:深冷處理是將9Crl8材料中馬氏體轉變終結點的溫度降低，使9Crl8材料中的能夠繼續朝馬氏體方向轉變的一種方法，有效的減少了殘余奧氏體的含量，使零件在后續熱處理中尺寸更加穩定。
[0021] 淬火處理之后，零件的表面硬度在HRC58?62之間，經過深冷處理之后，零件的表面硬度在HRC60?62之間。殘余奧氏體含量在6%以下，因為淬火處理之后得到的基體組織是馬氏體組織，深冷處理使得零件的殘余奧氏體量減少，使得一部分的亞穩態殘余奧氏體繼續發生轉變生成馬氏體，從而使得基體的硬度有所提高，同時也消除了因為殘余奧氏體發生轉變繼而使得零件發生尺寸變化。因此深冷處理之后零件的尺寸更穩定。
【權利要求】
1.一種9Crl8材料齒輪的加工工藝，其特征在于:該工藝按以下加工工序進行:備料—球化退火一粗車一精車一滾一鉗一淬火一深冷處理一?行磨一外磨一平磨一線切割一磨齒一探一甜一拋丸一檢一入庫。
2.根據權利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述球化退火工序是將備好的9Crl8材料放在加熱爐中有效區域內加熱，加熱溫度為850?870°C，保溫時間420?440min，然后隨爐冷卻至室溫。
3.根據權利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述粗車工序中為以后的加工預留1.4?2mm加工余量。
4.根據權利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述淬火工序是將經粗車一精車一滾—鉗后的初加工零件放入1050?1070°C的高溫鹽浴爐中，保溫8?lOmin后將零件取出放入淬火油中快速冷卻至室溫，隨后再放入160?200°C的油浴爐中進行加熱，保溫150?180min取出自然冷卻至室溫。
5.根據權利要求4所述加工工藝，其特征在于:在將所述經粗車一精車一滾一鉗后的初加工零件放入高溫鹽浴爐之前先對零件進行預熱、烘干處理，預熱溫度不小于10(TC、不高于300 °C。
6.根據權利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述深冷處理是將淬火后的零件放入冷卻設備中，從室溫降至-170?_190°C，在設備中的降溫速率為1.5?2°C /min,在-170?-190°C保溫10?llh，零件從保溫溫度自然解凍至室溫后取出零件，再放入加熱爐中加熱至110?130°C低溫回火，保溫170?190min后取出自然冷卻至室溫。
7.根據權利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述球化退火工序、淬火工序、深冷處理工序的控溫過程采用熱電偶測量溫度，采用自動記錄儀表記錄時間，爐溫均勻性要求為±5。。。
8.根據權利要求1所述加工工藝，其特征在于:所述深冷處理后的零件在珩磨一外磨—平磨一線切割一磨齒一探一鉗一拋丸加工后達到最終尺寸，經檢驗合格后入庫，尺寸不合格的作為廢品處理。
【文檔編號】C21D9/32GK104439988SQ201310423808
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】陳漢兵 申請人:貴州群建精密機械有限公司