本發(fā)明涉及一種高速齒輪箱,具體涉及一種高速風機配套用高速齒輪箱,屬于齒輪箱制造技術領域。
背景技術:
目前的風機增速齒輪箱,分為高速齒輪箱和中速齒輪箱,齒輪箱是風機系統(tǒng)中的關鍵設備,其綜合質量直接關系到風機的整體性能,因此齒輪箱必須在滿足長壽命和高可靠性的同時,盡可能減少重量、提高抗沖擊性能等,研發(fā)一種能克服上述缺陷的高速風機用齒輪箱成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是,針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點,提出一種高速風機配套用高速齒輪箱,此種類型的齒輪箱箱體具有強度高、硬度大,耐磨性、耐蝕性和抗氧化能力好,屈服強度和抗拉強度高且該其加工方法簡單,成本低,成型性好。
本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是:提供一種高速風機配套用高速齒輪箱,包括箱體、低速軸、高速軸、低速齒輪以及高速齒輪,所述高速齒輪和低速齒輪采用單斜齒輪嚙合傳動,所述低速齒輪安裝在所述低速軸上,所述高速齒輪安裝在高速軸上,所述高速軸和低速軸安裝在箱體的軸瓦上,且高速齒輪與低速齒輪相互嚙合,在高速齒輪的兩側設有推力盤,兩個推力盤再運轉時將所述低速齒輪夾在推力盤之間;
所述箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.28-0.30%,Si:1.24-1.28%,F(xiàn)e:0.62-0.83%,Mg:6.53-7.14%,Zn:0.52-0.72%,Mn:0.15-0.32%,Mo:0.15-0.24%,Cr:0.24-0.36%,Ti:0.25-0.41%,Ni:0.8-1.0%,Zr:0.05-0.15%,Nb:0.05-0.07%,V:0.01-0.03%,Cu:0.15-0.22%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.21-0.24%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:10-12%,Pr:5-7%,Sm:12-15%;Nd:8-11%,Ce:5-8%,Gd:6-9%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至650-720℃保溫20-30min,然后升至750-780℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在310-320℃下加熱,然后以24-26℃/h的速度冷卻到175℃時保溫1.5-2h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在350-365℃下加熱,然后以15-20℃/h的速度冷卻到205℃時保溫1-2h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至170-190℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至280-330℃保持1h,然后加熱至410-425℃保溫5-7h,最后加熱至470-495℃保溫1.5-2h,然后爐冷至175-180℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
本發(fā)明的進一步限定技術方案,前述的高速風機配套用高速齒輪箱,步驟(9)中調質熱處理的具體操作為:采用一次正火和兩次回火工序進行處理,正火:正火溫度430-450℃,到溫后保溫8-10min;第一次回火:采用分段加熱,第一段加熱溫度為240-255℃,到溫后保溫15-18min,第二段加熱溫度為420-435℃,到溫后保溫9-10min,然后空冷至室溫后進行第二次回火;加熱至480-490℃,到溫后保溫12-15min。
前述的高速風機配套用高速齒輪箱,所述步驟(9)中調質熱處理的具體操作為:采用一次正火和兩次回火工序進行處理,正火:正火溫度445℃,到溫后保溫9min;第一次回火:采用分段加熱,第一段加熱溫度為250℃,到溫后保溫16min,第二段加熱溫度為430℃,到溫后保溫10min,然后空冷至室溫后進行第二次回火;加熱至485℃,到溫后保溫13min。
前述的高速風機配套用高速齒輪箱,所述箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.28%,Si:1.24%,F(xiàn)e:0.62%,Mg:6.53%,Zn:0.52%,Mn:0.15%,Mo:0.15%,Cr:0.24%,Ti:0.25%,Ni:0.8%,Zr:0.05%,Nb:0.05%,V:0.01%,Cu:0.15%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.21%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:10%,Pr:5%,Sm:12%;Nd:8%,Ce:5%,Gd:6%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至650℃保溫20min,然后升至750℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在310℃下加熱,然后以24℃/h的速度冷卻到175℃時保溫1.5h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在350℃下加熱,然后以15℃/h的速度冷卻到205℃時保溫1h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至170℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至280℃保持1h,然后加熱至410℃保溫5h,最后加熱至470℃保溫1.5h,然后爐冷至175℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
前述的高速風機配套用高速齒輪箱,所述箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.29%,Si:1.26%,F(xiàn)e:0.75%,Mg:6.87%,Zn:0.63%,Mn:0.27%,Mo:0.21%,Cr:0.29%,Ti:0.34%,Ni:0.9%,Zr:0.09%,Nb:0.06%,V:0.02%,Cu:0.18%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.23%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:11%,Pr:6%,Sm:14%;Nd:10%,Ce:7%,Gd:7%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至680℃保溫25min,然后升至760℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在315℃下加熱,然后以25℃/h的速度冷卻到175℃時保溫2h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在360℃下加熱,然后以15-20℃/h的速度冷卻到205℃時保溫1.5h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至180℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至310℃保持1h,然后加熱至420℃保溫6h,最后加熱至485℃保溫2h,然后爐冷至178℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
進一步的,前述的高速風機配套用高速齒輪箱,所述箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.30%,Si:1.28%,F(xiàn)e:0.83%,Mg:7.14%,Zn:0.72%,Mn:0.32%,Mo:0.24%,Cr:0.36%,Ti:0.41%,Ni:1.0%,Zr:0.15%,Nb:0.07%,V:0.03%,Cu:0.22%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.24%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:12%,Pr:7%,Sm:15%;Nd:11%,Ce:8%,Gd:9%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至720℃保溫30min,然后升至780℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在320℃下加熱,然后以26℃/h的速度冷卻到175℃時保溫2h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在365℃下加熱,然后以20℃/h的速度冷卻到205℃時保溫2h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至190℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至330℃保持1h,然后加熱至425℃保溫7h,最后加熱至495℃保溫2h,然后爐冷至180℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的齒輪箱的潤滑系統(tǒng)采用主油泵和輔助油泵配合使用,確保系統(tǒng)的潤滑效果和安全運行,在齒輪箱內的齒輪采用單斜齒輪結構,并在高速軸兩側設置推力盤結構,用以傳遞載荷和承受外部軸向力,能夠將葉輪的高速軸上的力傳遞到低速軸上,此結構噪聲小,傳動平穩(wěn),通過對齒輪的修形,可將齒輪的熱變形和彈性變形相抵消,增加齒輪的嚙合長度和齒輪之間的傳遞強度。
該齒輪箱主體結構中的中沒有添加大量的合金,降低了成本,選擇性的加入微量合金元素Cr、Nb以及V;Cr的加入主要是增加了淬透性,顯著提高強度、硬度和耐磨性,也增加了制備出的葉輪的耐蝕性和抗氧化能力;Nb與C的親和力比較大,Nb加入后優(yōu)先于C結合生成碳化鈮(NbC),有效防止晶間腐蝕;Nb、V的加入有一下優(yōu)點a、在熔煉時加熱溫度的提高及保溫時間的延長,奧氏體晶粒越來越大時形成碳、氮化物彌散的小顆粒對奧氏體晶界起固定作用,阻止奧氏體晶粒長大,提高箱體的粗化溫度;b、在生產進行中溫度逐漸降低時,Nb、V的碳、氮化物在奧氏體中的溶度積減小,加之形變誘導析出的作用,其碳、氮化物在奧氏體向鐵素體轉變之前彌散析出,成為鐵素體的形核劑,使鐵素體在較小的過冷度下大量形成,不易長大,從而細化了鐵素體晶粒,提高屈服強度和抗拉強度。
本發(fā)明箱體中添加了鑭系稀土,由于以上稀土元素的金屬原子半徑比鐵的原子半徑大,很容易填補在其晶粒及缺陷中,并生成能阻礙晶粒繼續(xù)生長的膜,從而使晶粒細化而提高性能,同時,稀土元素易和氧、硫、鉛等元素化合生成熔點高的化合物,可以起到凈化的效果。
粗銑削齒形后再毛坯進行調質處理,可以提高毛坯的整體機械性能控制好熱處理變形量,可以提高毛坯的加工效率和加工質量,采用二次退火,有效的去除應力。加工成型的葉輪表面采用熱噴涂防腐處理,通過對噴涂材料的改進和優(yōu)化,提高葉輪的耐腐蝕強度,特別是提高表層硬化部件的缺口區(qū)域的彎曲部位的耐腐蝕強度;也可以減少葉輪表面振動磨損,改善磨損強度,改善針對氣蝕和振動裂縫腐蝕的抗腐蝕性。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供一種高速風機配套用高速齒輪箱,包括箱體、低速軸、高速軸、低速齒輪以及高速齒輪,所述高速齒輪和低速齒輪采用單斜齒輪嚙合傳動,所述低速齒輪安裝在所述低速軸上,所述高速齒輪安裝在高速軸上,所述高速軸和低速軸安裝在箱體的軸瓦上,且高速齒輪與低速齒輪相互嚙合,在高速齒輪的兩側設有推力盤,兩個推力盤再運轉時將所述低速齒輪夾在推力盤之間;
箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.28%,Si:1.24%,F(xiàn)e:0.62%,Mg:6.53%,Zn:0.52%,Mn:0.15%,Mo:0.15%,Cr:0.24%,Ti:0.25%,Ni:0.8%,Zr:0.05%,Nb:0.05%,V:0.01%,Cu:0.15%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.21%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:10%,Pr:5%,Sm:12%;Nd:8%,Ce:5%,Gd:6%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至650℃保溫20min,然后升至750℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在310℃下加熱,然后以24℃/h的速度冷卻到175℃時保溫1.5h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在350℃下加熱,然后以15℃/h的速度冷卻到205℃時保溫1h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至170℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至280℃保持1h,然后加熱至410℃保溫5h,最后加熱至470℃保溫1.5h,然后爐冷至175℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;調質熱處理的具體操作為:采用一次正火和兩次回火工序進行處理,正火:正火溫度445℃,到溫后保溫9min;第一次回火:采用分段加熱,第一段加熱溫度為250℃,到溫后保溫16min,第二段加熱溫度為430℃,到溫后保溫10min,然后空冷至室溫后進行第二次回火;加熱至485℃,到溫后保溫13min;
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
實施例2
本實施例的結構與實施例1結構相同,區(qū)別在于本實施例的箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.29%,Si:1.26%,F(xiàn)e:0.75%,Mg:6.87%,Zn:0.63%,Mn:0.27%,Mo:0.21%,Cr:0.29%,Ti:0.34%,Ni:0.9%,Zr:0.09%,Nb:0.06%,V:0.02%,Cu:0.18%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.23%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:11%,Pr:6%,Sm:14%;Nd:10%,Ce:7%,Gd:7%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至680℃保溫25min,然后升至760℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在315℃下加熱,然后以25℃/h的速度冷卻到175℃時保溫2h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在360℃下加熱,然后以15-20℃/h的速度冷卻到205℃時保溫1.5h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至180℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至310℃保持1h,然后加熱至420℃保溫6h,最后加熱至485℃保溫2h,然后爐冷至178℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;調質熱處理的具體操作為:采用一次正火和兩次回火工序進行處理,正火:正火溫度450℃,到溫后保溫10min;第一次回火:采用分段加熱,第一段加熱溫度為255℃,到溫后保溫18min,第二段加熱溫度為435℃,到溫后保溫10min,然后空冷至室溫后進行第二次回火;加熱至490℃,到溫后保溫15min;
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
實施例3
本實施例的結構與實施例1結構相同,區(qū)別在于本實施例的箱體按質量百分比計包括以下組分:C:0.30%,Si:1.28%,F(xiàn)e:0.83%,Mg:7.14%,Zn:0.72%,Mn:0.32%,Mo:0.24%,Cr:0.36%,Ti:0.41%,Ni:1.0%,Zr:0.15%,Nb:0.07%,V:0.03%,Cu:0.22%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.24%,余量為Al;
所述稀土的組分按質量百分比計包括以下組分:Sc:12%,Pr:7%,Sm:15%;Nd:11%,Ce:8%,Gd:9%,余量為La,以上各組分之和為100%;
所述齒輪箱箱體按以下步驟制備:
(1)以型砂和芯砂為造型材料制成齒輪箱體模具,在制作鑄型前,先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干;
(2)將齒輪箱箱體的各組成成分按照配比加熱熔煉,待全部熔化后得到原料液,溫度升至720℃保溫30min,然后升至780℃,并采用旋轉式除氣機使用純凈氬氣進行精煉除氣,除氣后向原料液中加入Al-10Sr及Na鹽混合的變質劑進行變質處理;
(3)將變質處理后的原料液注入步驟(1)中成型的模具中,模具兩邊設置直澆道及分散的內澆道,澆注時一邊先澆注,待原料液約布滿模具一半時,兩邊同時注入,然后經空冷后脫模制得齒輪箱箱體毛坯;
(4)對于步驟(3)中的齒輪箱箱體毛坯在320℃下加熱,然后以26℃/h的速度冷卻到175℃時保溫2h,然后空冷至室溫;
(5)對齒輪箱箱體毛坯進行強力噴丸處,再將箱體毛坯放置粗切齒槽機床上加工齒槽進行粗銑削齒形工序;
(6)將步驟(5)中的齒輪箱箱體毛坯在365℃下加熱,然后以20℃/h的速度冷卻到205℃時保溫2h,然后空冷至室溫;
(7)將冷卻至室溫的齒輪箱箱體毛坯加熱至190℃,然后進行滲碳處理,該滲碳處理在氧濃度低于大氣中的氧濃度的環(huán)境中,對齒輪箱箱體毛坯進行加熱至表面形成滲碳層;
(8)對滲碳后的齒輪箱箱體毛坯進行滲氮處理,將齒輪箱箱體毛坯送至密閉容器中并通入氮氣,先將加熱至330℃保持1h,然后加熱至425℃保溫7h,最后加熱至495℃保溫2h,然后爐冷至180℃再空冷至室溫;
(9)將經過滲氮處理后的齒輪箱箱體毛坯再進行調質熱處理,調質熱處理后的箱體毛坯將至室溫后放置在車床上進行精車削工序,并進行精銑削齒形工序得到齒輪箱箱體成品;調質熱處理的具體操作為:采用一次正火和兩次回火工序進行處理,正火:正火溫度430℃,到溫后保溫8min;第一次回火:采用分段加熱,第一段加熱溫度為240℃,到溫后保溫15min,第二段加熱溫度為420℃,到溫后保溫9min,然后空冷至室溫后進行第二次回火;加熱至480℃,到溫后保溫12min。
(10)對得到的成品進行X射線探傷,檢驗合格的包裝入庫。
除上述實施例外,本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案,均落在本發(fā)明要求的保護范圍。