Способ термической обработки шестерен Советский патент 1993 года по МПК C21D9/34 

со

с

Сущность способа: шестерни нагревают до температуры Асз + (30-40)°С, устанавливают на опорные приводной и неприводной ролики, проводят охлаждение шестерен жидкостью и дополнительное охлаждение поверхности зубьев путем непрерывного контакта с поверхностью приводного ролика, охлаждаемого теплоотводящей жидкостью, и осуществляют отпуск. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке сталей и сплавов.

Цель изобретения - повышение качества термообработки.

Цель достигается тем, что согласно способу термической обработки, включающему расточку осевого отверстия, нагрев до температуры Асз + (30-40)°С, транспортировку к закалочной ванне с жидкостью, установку на опорные приводной и неприводной ролики, охлаждение и отпуск, при охлаждении шестерни жидкостью осуществляют дополнительное охлаждение поверхности зубьев путем непрерывного контакта с поверхностью приводного ролика, охлаждаемого теплоотводящей жидкостью, охлаждение поверхности зубьев ведут путем непрерывного контакта с поверхностью приводного ролика, выполненного из материала с высокой теплопроводностью.

Способ осуществляется следующим образом.

Нагретую в печи до температуры выше критической точки Асз шестерню 1 краном транспортируют в закалочной ванне 2 и устанавливают на вращающийся приводной полый ролик 3. Через сальниковое уплотнение 4 по системе труба в трубе 5, 6 производится отвод и подвод охлаждающей воды 7, распыляемой спрейерной головкой 8. Шестерня 1 при вращении опирается на два

о о ч ю

вращающихся неприводных ролика 9, служащих для фиксации шестерни в вертикальной плоскости. Наружная поверхность приводного ролика 3 выполнена в виде зубьев с модулем, равным обрабатываемой шестерни. Охлаждение зубьев шестерни 1 в масле осуществляется при их непосредственном непрерывном контакте с зубьями ролика 3. При этом ролик 3 охлаждается изнутри теплоотводящей жидкостью. Поддерживают определенный уровень масла 10 в процессе закалки в ванне 2, В результате закалки и отпуска в сердцевине зуба получают твердость HRC 250-286, а на поверхности зуба на глубину до 2 мм - HRC более 45.

Пример, Термический обработке были подвергнуты три шестерни с модулем 12 из стали 38ХА с шевронным зубом тз 5, z 116. Припуск при диаметре отверстия 160 м составил 6 мм, После нагрева до 840°С и выдержки в течение 1,5 ч шестерню 1 транспортировали к закалочной ванне экспериментальной установки и устанавливали на вращающийся опорный ролик. Поддерживающие ролики с помощью винтовых устройств (не показаны) устанавливали так, чтобы зубья термообрабатываемой шестерни входили в зацепление с зубьями поддерживающих роликов. Число оборотов 170 в 1 мин время вращения 10 мин. В закалочной ванне предварительно устанавливался уровень масла, позволяющий погрузить в нее при вращении диск и венец колеса. Над закалочной ванной устанавливался отворачивающийся зонт вытяжной вентиляции для удаления продуктов сгорания масла. После окончания вращения шестерни одновре0

5

0

5

0

5

менно выключалась установка и шестерня снималась с ролика. После закалки шестерни подвергались отпуску в печи СШО 15/30, Отпуск при 560°С продолжался 3 ч с последующим охлаждением в воде. Затем вырезались образцы, на которых производился замер твердости, а также исследовалась микроструктура. В шестернях, обработанных по прототипу, зубья прокаливались насквозь, что привело к уменьшению ниже допустимого значения контактной выносливости. Замер твердости изготовленных образцов показал, что твердость поверхности зуба на глубине 2-2,7 мм составила HRC 45, а твердость внутренних слоев - HRC30. Глубина закалки одинакова на боковых поверхностях, вершинах и впадинах зубьев. Формула изобретения

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение поверхности зубьев ведут путем непрерывного контакта с поверхностью приводного ролика, выполненного из материала с высокой теплопроводностью.