專利名稱：汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及筒形鋼制零件滲碳淬火熱處理工藝，尤其涉及一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有技術(shù)的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝中，一是采用軟氮化處理工藝，該工藝加工的特點是內(nèi)齒圈變形較小且易于控制，但存在著硬化深度淺、使用壽命相對較低等問題。二是采用滲碳淬火工藝，這種工藝的硬化層深度較深、疲勞強度較高，該工藝存在著內(nèi)齒圈的淬火畸變、變形超差的問題，特別是失園超差的問題依然突出，熱處理的合格率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)工藝處理存在的內(nèi)齒圈的淬火畸變、變形超差，特別是失圓超差的問題；提供一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝；解決了內(nèi)齒圈滲碳淬火熱處理后失園變形超差問題，提高了熱處理的產(chǎn)品合格率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，包括碳氮共滲一淬火一清洗一回火一矯正變形處理步驟，在碳氮共滲工序之后、淬火工序之前，立即將控制變形的心軸裝入內(nèi)齒圈，所述心軸的直徑與內(nèi)齒圈齒頂圓的直徑為過盈配合。所述心軸直徑尺寸為低溫碳氮共滲并直接淬火后的內(nèi)齒圈齒頂圓直徑的 100. 02% 100. 03%。所述心軸外表面加工形齒。形齒使內(nèi)齒圈淬火時，淬火油與內(nèi)齒圈接觸面更多且自身的流動更順暢，使齒圈的冷卻速度更快以達到淬火的目的。所述碳氮共滲為低溫碳氮共滲，所述淬火為低溫淬火。采用降溫淬火或空冷再加熱加壓淬火。所述清洗工序中、心軸裝在內(nèi)齒圈內(nèi)。所述回火工序中、心軸裝在內(nèi)齒圈內(nèi)。 所述矯正變形處理工序中、心軸裝在內(nèi)齒圈內(nèi)。所述矯正變形處理是通過沖擊處理或者擊打處理的方式對內(nèi)齒圈的外圓進行降低殘余拉應(yīng)力處理。所述擊打處理是在內(nèi)齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態(tài)之下進行強力拋丸處理； 所述強力拋丸處理的采用的鋼丸硬度為HRCM 58，丸粒直徑0. 8 1. 5mm，速度達85 90m/s，外圓拋丸覆蓋率大于100%。心軸采用耐熱高強度鑄鐵材料制作。其主要作用是提高其自身的抗冷熱應(yīng)變能力及使用壽命。本發(fā)明工作原理將內(nèi)齒圈放在淬火爐內(nèi)850°C、4h的條件下碳氮共滲，從淬火爐中取出內(nèi)齒圈迅速置入心軸上形成裝配體，將內(nèi)齒圈和心軸的裝配體垂直落入120°C等溫淬火油中做等溫淬火。內(nèi)齒圈由于冷卻和組織變化帶來直徑上的收縮，由于受到心軸的抑制，限制了其淬火收縮和失園超差畸變，在內(nèi)齒圈內(nèi)形成較大的拉應(yīng)力；淬火緩冷后將裝配體進行清洗，然后進行后續(xù)4- 的回火，回火后迅速轉(zhuǎn)入拋丸工序、利用回火余熱進行鋼丸硬度為HRCM-58，丸粒速度達90m/s，均勻的且覆蓋率達100 %以上的強力拋丸處理，回火過程中部分應(yīng)力得以釋放，而強力拋丸處理中發(fā)生殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變有效降低殘余拉應(yīng)力、使得殘余拉應(yīng)力基本得以消除；此后將心軸從內(nèi)齒圈壓出，內(nèi)齒圈雖然仍要發(fā)生少量收縮變形，但絕大多數(shù)已被控制在合格范圍內(nèi)。根據(jù)需要可以增加回火時間，冷熱狀態(tài)下采用其它方式?jīng)_擊或者擊打內(nèi)齒圈外圓，改變丸粒直徑和硬度范圍、加大強力拋丸覆蓋率，甚至多次回火多次強力拋丸以達到更理想的應(yīng)力消除效果，提高產(chǎn)品合格率。本發(fā)明的有益效果是1.較低的碳氮共滲溫度和較低的淬火溫度，降低了內(nèi)齒圈加熱畸變；2.淬火前在內(nèi)齒圈內(nèi)插入與其內(nèi)孔有一定過盈量的高精度心軸，淬火時有效地阻止內(nèi)齒圈畸形收縮導(dǎo)致的失園超差、使形狀公差得到有效控制；提高了產(chǎn)品的合格率。


附圖1為本發(fā)明的內(nèi)齒圈與心軸裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1.心軸，2.內(nèi)齒圈。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，如圖所示，圖中，心軸1，內(nèi)齒圈2 ；包括碳氮共滲一淬火一清洗一回火一矯正變形處理步驟，還包括如下步驟在低溫碳氮共滲工序之后、淬火工序之前，立即將控制變形的心軸裝入內(nèi)齒圈，所述心軸1直徑尺寸為低溫碳氮共滲并直接淬火后的內(nèi)齒圈2齒頂圓直徑的100. 02% 100. 03%，心軸1外表面加工形齒， 形齒使內(nèi)齒圈淬火時，淬火油與內(nèi)齒圈接觸面更多且自身的流動更順暢，使內(nèi)齒圈的冷卻速度更快以達到淬火的要求，心軸采用耐熱高強度鑄鐵材料制作、提高其自身的抗冷熱應(yīng)變能力及使用壽命。碳氮共滲為低溫碳氮共滲；淬火為低溫淬火，采用降溫淬火或空冷再加熱加壓淬火。清洗工序中、回火工序中、矯正變形處理工序中，心軸都設(shè)在內(nèi)齒圈內(nèi)。矯正變形處理是在回火后內(nèi)齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態(tài)之下進行強力拋丸處理、以降低殘余拉應(yīng)力，強力拋丸處理的鋼丸硬度為HRCM 58，丸粒直徑0. 8 1. 5mm,速度達85 90m/s，外圓覆蓋率大于100%。上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，包括碳氮共滲一淬火一清洗一回火一矯正變形處理步驟，其特征是，在碳氮共滲工序之后、淬火工序之前，立即將控制內(nèi)齒圈變形的心軸裝入內(nèi)齒圈步驟，所述心軸的直徑與內(nèi)齒圈齒頂圓的直徑為過盈配合。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述心軸直徑尺寸為低溫碳氮共滲并直接淬火后的內(nèi)齒圈齒頂圓直徑的100. 02% 100. 03%。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述心軸外圓上加工形齒。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述碳氮共滲為低溫碳氮共滲，所述淬火為低溫淬火。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述清洗工序中、心軸設(shè)在內(nèi)齒圈內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述回火工序中、心軸設(shè)在內(nèi)齒圈內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述矯正變形處理工序中、心軸設(shè)在內(nèi)齒圈內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述矯正變形處理是通過沖擊處理或者擊打處理的方式對內(nèi)齒圈的外圓進行降低殘余拉應(yīng)力處理。
9.如權(quán)利要求8所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，所述擊打處理是在內(nèi)齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態(tài)之下進行強力拋丸處理；所述強力拋丸處理的采用的鋼丸硬度為HRCM 58，丸粒直徑0. 8 1. 5mm，速度達85 90m/s，外圓拋丸覆蓋率大于 100%。
10.如權(quán)利要求1或者2所述的汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，其特征是，心軸采用耐熱高強度鑄鐵材料制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車驅(qū)動橋內(nèi)齒圈熱處理工藝，包括碳氮共滲→淬火→清洗→回火→矯正變形處理步驟，在低溫碳氮共滲工序之后、淬火工序之前，立即將控制內(nèi)齒圈變形的心軸裝入內(nèi)齒圈的步驟，所述心軸直徑尺寸為低溫碳氮共滲并直接淬火后的內(nèi)齒圈齒頂圓直徑的100.02％～100.03％。所述心軸外圓上加工形齒；解決了內(nèi)齒圈滲碳淬火熱處理后失園變形超差問題，提高了熱處理的產(chǎn)品合格率，特別適用于重型載重汽車用驅(qū)動橋內(nèi)齒圈的熱處理。
文檔編號C23C8/32GK102409151SQ201110388059
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者桂亮, 王效勇, 王樹韜, 韓樹 申請人:中國重汽集團濟南動力有限公司