本發(fā)明涉及一種齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法及其淬火設(shè)備，特別是一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法及其淬火設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，市場上常見的齒輪淬火，都是將齒輪放入內(nèi)部高溫的淬火爐中，并向淬火爐中通入甲烷、丙烷等氣體，使得齒輪表面進行滲碳，接著將滲碳完成的齒輪直接浸入淬火油中進行降溫淬火，從而使得齒輪表面具有較好的耐磨性和硬度，而齒輪內(nèi)部依舊保持有韌性；但對于有內(nèi)花鍵的半軸齒輪采用此類裝置進行淬火，直接向淬火爐內(nèi)充入甲烷等氣體，氣體不易到達內(nèi)花鍵位置處，使得內(nèi)花鍵位置處的滲碳效果較差；且淬火爐中加熱位置處的一端部溫度較高，內(nèi)部溫度分布不均勻，使得內(nèi)花鍵的整體加熱效果不均勻，淬火后內(nèi)花鍵會發(fā)生較大的變形；同時，半軸齒輪兩端部的厚度不均勻，淬火時內(nèi)花鍵兩端部的變形程度不同，內(nèi)花鍵容易發(fā)生較大的扭曲。因此，現(xiàn)有的半軸齒輪滲碳淬火方法和設(shè)備存在著內(nèi)花鍵位置處的滲碳效果較差和內(nèi)花鍵變形較大的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法及滲碳淬火設(shè)備。本發(fā)明不僅能夠提高內(nèi)花鍵位置處的滲碳效果，還具有內(nèi)花鍵變形較小的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，包括以下步驟：

a、在半軸齒輪上的半軸部位套接補償套，得a品；此時，半軸齒輪兩端的厚度相同；

b、將a品豎直放入淬火爐內(nèi)中空的放置柱頂端，并將淬火爐進行抽氣，直至淬火爐內(nèi)的壓強為150～2000pa；

c、將電阻式加熱線圈設(shè)置在半軸齒輪中部的內(nèi)花鍵位置處，然后對電阻式加熱線圈進行通電，將半軸齒輪上的內(nèi)花鍵加熱至880～950℃；

d、接著通過中空的放置柱從下往上通入流量為0.08～0.15m3/h的丙烷，持續(xù)220～280min，得d品；

e、然后將d品中半軸齒輪內(nèi)花鍵上的溫度降至820～840℃，并持續(xù)通入流量為0.08～0.15m3/h的丙烷40～50min，得e品；

f、移走電阻式加熱線圈，停止丙烷通入，并通過中空的放置柱從下往上向e品中半軸齒輪內(nèi)花鍵位置處通入壓強為1～1.5mpa的氮氣，持續(xù)15～20min，得f品；

g、從淬火爐內(nèi)取出f品冷卻至室溫，接著取下半軸齒輪上的補償套，得成品。

前述的一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法中，所述丙烷沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入。

前述的一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法中，所述氮氣沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入。

按照前述的一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法用的滲碳淬火設(shè)備，包括淬火爐，淬火爐上設(shè)置有壓力表和溫度表；淬火爐內(nèi)設(shè)置有中空的放置柱，淬火爐的底部連接有抽氣管；放置柱側(cè)面的切線方向上連接有進氣管，進氣管上連接有第一支管和第二支管；放置柱的頂部設(shè)置有水平環(huán)形的放置架，淬火爐側(cè)面上對應(yīng)放置架的位置處設(shè)有爐門；所述淬火爐的頂端連接有豎直設(shè)置的伸縮缸，伸縮缸的底端固定有電機，電機的底端固定有電阻式加熱線圈。

前述的滲碳淬火設(shè)備中，所述抽氣管上連接有抽氣泵，抽氣管上設(shè)置有止回閥。

前述的滲碳淬火設(shè)備中，所述第一支管和第二支管上均連接有開關(guān)閥。

前述的滲碳淬火設(shè)備中，所述爐門上設(shè)置有密封條。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明改進了現(xiàn)有的半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，通過先將半軸齒輪上的半軸部位套接補償套，從而十二點半軸齒輪的兩端厚度相同，從而使得后期淬火時，半軸齒輪兩端的變形程度盡可能一致，從而防止內(nèi)花鍵兩端扭曲；并將淬火爐抽氣至低壓真空狀態(tài)進行滲碳，作為滲碳氣體的丙烷沿著放置柱從下往上均勻經(jīng)過內(nèi)花鍵位置處，且電阻式加熱線圈(高度大于等于內(nèi)花鍵的長度)對內(nèi)花鍵進行均勻加熱，使得滲碳的勻度較高；滲碳經(jīng)過880～950℃的強滲和擴散期，再經(jīng)過820～840℃的保溫期，使得內(nèi)花鍵位置處的滲碳效果較好；最后沿著放置柱從下往上通入高壓的高純度氮氣，使得氮氣持續(xù)快速經(jīng)過內(nèi)花鍵位置處將內(nèi)花鍵淬火，使得內(nèi)花鍵淬火降溫較均勻變形較小。此外，本發(fā)明中的丙烷和氮氣均是呈樓選裝從下往上輸入，進一步使得丙烷和氮氣能均勻地經(jīng)過內(nèi)花鍵位置處，使得內(nèi)花鍵的滲碳淬火較均勻，變形較??；且本發(fā)明改進了原有的滲碳淬火設(shè)備，通過在淬火爐內(nèi)設(shè)置有中空的放置柱，放置柱的頂端設(shè)置有環(huán)形的放置架(半軸齒輪套上補償套后能平穩(wěn)地放置在放置架內(nèi)，將半軸齒輪通過淬火爐上的爐門放在放置架內(nèi)再關(guān)閉爐門，然后通過抽氣管對淬火爐進行抽氣，從而使得淬火爐內(nèi)部形成低壓狀態(tài)；淬火爐頂端的伸縮缸向下伸動使得電機底端的電阻式加熱線圈位于半軸齒輪內(nèi)花鍵的內(nèi)部，電阻式加熱線圈通電加熱后通過熱輻射對內(nèi)花鍵進行加熱，同時啟動電機帶動電阻式加熱線圈轉(zhuǎn)動，防止電阻式加熱線圈內(nèi)部電阻不均勻從而導致內(nèi)花鍵加熱不均勻的問題，保證了內(nèi)花鍵加熱較均勻；同時，第一支管通過進氣管向放置柱的切線方向通入丙烷等滲碳氣體，使得滲碳氣體螺旋狀上升，上升一端高度后滲碳氣體均勻上升至內(nèi)花鍵位置處(抽氣管持續(xù)抽氣，保持淬火爐內(nèi)的低壓狀態(tài))，從而保證了內(nèi)花鍵位置處滲碳氣體的量和勻度，提高內(nèi)花鍵的滲碳效果；滲碳完成后，關(guān)閉第一支管，將電阻式加熱線圈斷電并收縮伸縮桿，然后第二支管通過進氣管沿著淬火爐的切線方向通入高壓高純度氮氣等淬火氣體，淬火氣體對半軸齒輪的內(nèi)花鍵進行均勻地降溫淬火(停止抽氣管抽氣，使得淬火爐內(nèi)的壓力逐漸變大)，減小了內(nèi)花鍵的淬火變形程度；且采用低壓滲碳和高壓氣體淬火進一步減小了齒輪內(nèi)花鍵的變形程度，保證了半軸齒輪的成品率。此外，本發(fā)明中的滲碳淬火設(shè)備上的抽氣管上連接有抽氣泵，有助于將淬火爐進行抽氣形成低壓狀態(tài)，抽氣管上設(shè)置有止回閥，止回閥能防止氣體從抽氣管重新進入淬火爐；第一支管和第二支管上均連接有開關(guān)閥，通過控制兩個開關(guān)閥的開閉，從而調(diào)整齒輪內(nèi)花鍵的滲碳和淬火的步驟；爐門上設(shè)置有密封條，保證爐門位置處的密閉，從而保證淬火爐內(nèi)部的低壓滲碳狀態(tài)。因此，本發(fā)明不僅能夠提高內(nèi)花鍵位置處的滲碳效果，還具有內(nèi)花鍵變形較小的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標記為：1-淬火爐，2-放置柱，3-抽氣管，4-進氣管，5-第一支管，6-放置架，7-爐門，8-伸縮缸，9-電機，10-電阻式加熱線圈，11-抽氣泵，12-止回閥，13-開關(guān)閥，14-密封條，15-第二支管，16-壓力表，17-溫度表。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。

實施例1。一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，包括以下步驟：

a、在半軸齒輪上的半軸部位套接補償套，得a品；此時，半軸齒輪兩端的厚度相同；

b、將a品豎直放入淬火爐內(nèi)中空的放置柱頂端，并將淬火爐進行抽氣，直至淬火爐內(nèi)的壓強為150～2000pa；

c、將電阻式加熱線圈設(shè)置在半軸齒輪中部的內(nèi)花鍵位置處，然后對電阻式加熱線圈進行通電，將半軸齒輪上的內(nèi)花鍵加熱至880～950℃；

d、接著通過中空的放置柱從下往上通入流量為0.08～0.15m3/h的丙烷，持續(xù)220～280min，得d品；

e、然后將d品中半軸齒輪內(nèi)花鍵上的溫度降至820～840℃，并持續(xù)通入流量為0.08～0.15m3/h的丙烷40～50min，得e品；

f、移走電阻式加熱線圈，停止丙烷通入，并通過中空的放置柱從下往上向e品中半軸齒輪內(nèi)花鍵位置處通入壓強為1～1.5mpa的氮氣，持續(xù)15～20min，得f品；

g、從淬火爐內(nèi)取出f品冷卻至室溫，接著取下半軸齒輪上的補償套，得成品。

所述丙烷沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入；所述氮氣沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入。

一種軸齒輪內(nèi)花鍵的滲碳淬火設(shè)備，構(gòu)成如圖1所示，包括淬火爐1，淬火爐1上設(shè)置有壓力表16和溫度表17；淬火爐1內(nèi)設(shè)置有中空的放置柱2，淬火爐1的底部連接有抽氣管3；放置柱2側(cè)面的切線方向上連接有進氣管4，進氣管4上連接有第一支管5和第二支管15；放置柱2的頂部設(shè)置有水平環(huán)形的放置架6，淬火爐1側(cè)面上對應(yīng)放置架6的位置處設(shè)有爐門7；所述淬火爐1的頂端連接有豎直設(shè)置的伸縮缸8，伸縮缸8的底端固定有電機9，電機9的底端固定有電阻式加熱線圈10。

所述抽氣管3上連接有抽氣泵11，抽氣管3上設(shè)置有止回閥12；所述第一支管5和第二支管15上均連接有開關(guān)閥13；所述爐門7上設(shè)置有密封條14。

實施例2。一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，包括一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，包括以下步驟：

a、在半軸齒輪上的半軸部位套接補償套，得a品；此時，半軸齒輪兩端的厚度相同；

b、將a品豎直放入淬火爐內(nèi)中空的放置柱頂端，并將淬火爐進行抽氣，直至淬火爐內(nèi)的壓強為1000pa；

c、將電阻式加熱線圈設(shè)置在半軸齒輪中部的內(nèi)花鍵位置處，然后對電阻式加熱線圈進行通電，將半軸齒輪上的內(nèi)花鍵加熱至900℃；

d、接著通過中空的放置柱從下往上通入流量為0.1m3/h的丙烷，持續(xù)240min，得d品；

e、然后將d品中半軸齒輪內(nèi)花鍵上的溫度降至840℃，并持續(xù)通入流量為0.1m3/h的丙烷45min，得e品；

f、移走電阻式加熱線圈，停止丙烷通入，并通過中空的放置柱從下往上向e品中半軸齒輪內(nèi)花鍵位置處通入壓強為1.2mpa的氮氣，持續(xù)20min，得f品；

g、從淬火爐內(nèi)取出f品冷卻至室溫，接著取下半軸齒輪上的補償套，得成品。

所述丙烷沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入；所述氮氣沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入。

一種軸齒輪內(nèi)花鍵的滲碳淬火設(shè)備，構(gòu)成如圖1所示，包括淬火爐1，淬火爐1上設(shè)置有壓力表16和溫度表17；淬火爐1內(nèi)設(shè)置有中空的放置柱2，淬火爐1的底部連接有抽氣管3；放置柱2側(cè)面的切線方向上連接有進氣管4，進氣管4上連接有第一支管5和第二支管15；放置柱2的頂部設(shè)置有水平環(huán)形的放置架6，淬火爐1側(cè)面上對應(yīng)放置架6的位置處設(shè)有爐門7；所述淬火爐1的頂端連接有豎直設(shè)置的伸縮缸8，伸縮缸8的底端固定有電機9，電機9的底端固定有電阻式加熱線圈10。

所述抽氣管3上連接有抽氣泵11，抽氣管3上設(shè)置有止回閥12；所述第一支管5和第二支管15上均連接有開關(guān)閥13；所述爐門7上設(shè)置有密封條14。

上述實施例的工作原理：打開一側(cè)鉸接在淬火爐1側(cè)面上的爐門7將半軸齒輪放在放置柱2頂端的放置架6上，再關(guān)上爐門7(合上爐門7再扣上另一側(cè)的卡扣)，爐門7上的密封條14將爐門7和淬火爐1密封；接著啟動抽氣泵11通過與淬火爐1底部連通的抽氣管3將淬火爐1內(nèi)抽至低壓狀態(tài)(淬火爐上設(shè)有溫度表17和壓力表16，方便得知淬火爐內(nèi)的溫度和壓力)，抽氣管3上的止回閥12在抽氣泵11停止抽氣后氣體不會從抽氣管3處回流；隨后，淬火爐1頂端的伸縮缸8向下伸動，使得電機9下降并使得電阻式加熱線圈10伸入半軸式齒輪內(nèi)部，啟動電機9帶動電阻式加熱線圈10轉(zhuǎn)動，使得通電后的電阻式加熱線圈10通電后自身發(fā)熱并均勻加熱半軸式齒輪內(nèi)花鍵至一定溫度；然后，打開第一支管5上的開關(guān)閥13，使得滲碳氣體經(jīng)過進氣管4從放置柱2切線方向通入放置柱2內(nèi)，滲碳氣體螺旋上升后均勻地經(jīng)過內(nèi)花鍵位置處，使得內(nèi)花鍵位置處能均勻滲碳；滲碳完成后，停止電阻式加熱線圈10通電并進行復位，接著關(guān)閉第一支管5上的開關(guān)閥13，并打開第二支管15上的開關(guān)閥13，使得高壓的淬火氣體沿著淬火爐1的切線方向進入放置柱2內(nèi)，并螺旋上升后對半軸齒輪的內(nèi)花鍵進行均勻冷卻，防止內(nèi)花鍵淬火時部分位置應(yīng)力集中從而導致變形過大導致內(nèi)花鍵損壞的問題。

技術(shù)特征：

1.一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、在半軸齒輪上的半軸部位套接補償套，得a品；此時，半軸齒輪兩端的厚度相同；

b、將a品豎直放入淬火爐內(nèi)中空的放置柱頂端，并將淬火爐進行抽氣，直至淬火爐內(nèi)的壓強為150～2000pa；

c、將電阻式加熱線圈設(shè)置在半軸齒輪中部的內(nèi)花鍵位置處，然后對電阻式加熱線圈進行通電，將半軸齒輪上的內(nèi)花鍵加熱至880～950℃；

d、接著通過中空的放置柱從下往上通入流量為0.08～0.15m3/h的丙烷，持續(xù)220～280min，得d品；

e、然后將d品中半軸齒輪內(nèi)花鍵上的溫度降至820～840℃，并持續(xù)通入流量為0.08～0.15m3/h的丙烷40～50min，得e品；

f、移走電阻式加熱線圈，停止丙烷通入，并通過中空的放置柱從下往上向e品中半軸齒輪內(nèi)花鍵位置處通入壓強為1～1.5mpa的氮氣，持續(xù)15～20min，得f品；

g、從淬火爐內(nèi)取出f品冷卻至室溫，接著取下半軸齒輪上的補償套，得成品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，其特征在于：所述丙烷沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法，其特征在于：所述氮氣沿著放置柱呈螺旋狀從下往上輸入。

4.按照權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法用的滲碳淬火設(shè)備，其特征在于：包括淬火爐(1)，淬火爐(1)上設(shè)置有壓力表(16)和溫度表(17)；淬火爐(1)內(nèi)設(shè)置有中空的放置柱(2)，淬火爐(1)的底部連接有抽氣管(3)；放置柱(2)側(cè)面的切線方向上連接有進氣管(4)，進氣管(4)上連接有第一支管(5)和第二支管(15)；放置柱(2)的頂部設(shè)置有水平環(huán)形的放置架(6)，淬火爐(1)側(cè)面上對應(yīng)放置架(6)的位置處設(shè)有爐門(7)；所述淬火爐(1)的頂端連接有豎直設(shè)置的伸縮缸(8)，伸縮缸(8)的底端固定有電機(9)，電機(9)的底端固定有電阻式加熱線圈(10)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滲碳淬火設(shè)備，其特征在于：所述抽氣管(3)上連接有抽氣泵(11)，抽氣管(3)上設(shè)置有止回閥(12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滲碳淬火設(shè)備，其特征在于：所述第一支管(5)和第二支管(15)上均連接有開關(guān)閥(13)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滲碳淬火設(shè)備，其特征在于：所述爐門(7)上設(shè)置有密封條(14)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種半軸齒輪內(nèi)花鍵滲碳淬火方法及滲碳淬火設(shè)備，其方法包括在半軸齒輪上套接補償套，并放入內(nèi)部低壓的淬火爐內(nèi)，接著將內(nèi)花鍵加熱至900℃，并在內(nèi)花鍵位置處通入丙烷，持續(xù)240min；然后將內(nèi)花鍵的溫度降至840℃，并持續(xù)通入丙烷45min；停止加熱和丙烷的通入，并改為通入高壓高純度氮氣，持續(xù)20min，最后從淬火爐內(nèi)取出半軸齒輪冷卻至室溫；其設(shè)備包括淬火爐，淬火爐內(nèi)設(shè)置有中空的放置柱，淬火爐的底部連接有抽氣管；放置柱側(cè)面的切線方向上通過進氣管連接有第一支管和第二支管；所述淬火爐的頂端連接有伸縮缸，伸縮缸的底端通過電機固定有電阻式加熱線圈。本發(fā)明不僅能夠提高內(nèi)花鍵位置處的滲碳效果，還具有內(nèi)花鍵變形較小的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：洪新陽;黃剛敏;周學平;張信偉;鄭敏敏

受保護的技術(shù)使用者：洪新陽

技術(shù)研發(fā)日：2019.10.18

技術(shù)公布日：2019.12.06