專利名稱：汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝的制作方法
技術領域：
本發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動橋內齒圈熱處理工藝
背景技術：
目前現有技術的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝中，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。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術工藝處理存在的內齒圈的淬火畸變、變形超差，特別是失圓超差的問題；提供一種汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝；解決了內齒圈滲碳淬火熱處理后失園變形超差問題，提高了熱處理的產品合格率。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，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齒圈，所述心軸的直徑與內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。形齒使內齒圈淬火時，淬火油與內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、心軸裝在內齒圈內。所述回火工序中、心軸裝在內齒圈內。 所述矯正變形處理工序中、心軸裝在內齒圈內。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齒圈的外圓進行降低殘余拉應力處理。所述擊打處理是在內齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態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變能力及使用壽命。本發明工作原理將內齒圈放在淬火爐內850°C、4h的條件下碳氮共滲，從淬火爐中取出內齒圈迅速置入心軸上形成裝配體，將內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，在內齒圈內形成較大的拉應力；淬火緩冷后將裝配體進行清洗，然后進行后續4- 的回火，回火后迅速轉入拋丸工序、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，回火過程中部分應力得以釋放，而強力拋丸處理中發生殘余奧氏體向馬氏體轉變有效降低殘余拉應力、使得殘余拉應力基本得以消除；此后將心軸從內齒圈壓出，內齒圈雖然仍要發生少量收縮變形，但絕大多數已被控制在合格范圍內。根據需要可以增加回火時間，冷熱狀態下采用其它方式沖擊或者擊打內齒圈外圓，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力消除效果，提高產品合格率。本發明的有益效果是1.較低的碳氮共滲溫度和較低的淬火溫度，降低了內齒圈加熱畸變；2.淬火前在內齒圈內插入與其內孔有一定過盈量的高精度心軸，淬火時有效地阻止內齒圈畸形收縮導致的失園超差、使形狀公差得到有效控制；提高了產品的合格率。
附圖1為本發明的內齒圈與心軸裝配后的結構示意圖；圖中，1.心軸，2.內齒圈。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。一種汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，如圖所示，圖中，心軸1，內齒圈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， 形齒使內齒圈淬火時，淬火油與內齒圈接觸面更多且自身的流動更順暢，使內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，心軸都設在內齒圈內。矯正變形處理是在回火后內齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態之下進行強力拋丸處理、以降低殘余拉應力，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%。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式
進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
權利要求
1.一種汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，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，立即將控制內齒圈變形的心軸裝入內齒圈步驟，所述心軸的直徑與內齒圈齒頂圓的直徑為過盈配合。
2.如權利要求1所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，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齒圈齒頂圓直徑的100. 02% 100. 03%。
3.如權利要求1所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，其特征是，所述心軸外圓上加工形齒。
4.如權利要求1所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，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.如權利要求1所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，其特征是，所述清洗工序中、心軸設在內齒圈內。
6.如權利要求1所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，其特征是，所述回火工序中、心軸設在內齒圈內。
7.如權利要求1所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，其特征是，所述矯正變形處理工序中、心軸設在內齒圈內。
8.如權利要求7所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，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齒圈的外圓進行降低殘余拉應力處理。
9.如權利要求8所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，其特征是，所述擊打處理是在內齒圈尚有小于回火溫度的余溫狀態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.如權利要求1或者2所述的汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，其特征是，心軸采用耐熱高強度鑄鐵材料制作。
全文摘要
本發明公開了一種汽車驅動橋內齒圈熱處理工藝，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，立即將控制內齒圈變形的心軸裝入內齒圈的步驟，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，提高了熱處理的產品合格率，特別適用于重型載重汽車用驅動橋內齒圈的熱處理。
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 優先權日2011年11月29日
發明者桂亮, 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