開(kāi)式大齒輪作為大型回轉(zhuǎn)窯、磨機(jī)等機(jī)械設(shè)備中的關(guān)鍵傳動(dòng)部件，負(fù)荷大，工作條件復(fù)雜，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整套產(chǎn)品的使用效果。按照傳統(tǒng)工藝，開(kāi)式大齒輪采用正火+回火處理的熱處理工藝，其在正火過(guò)程中存在的漲口和縮口變形是該類(lèi)產(chǎn)品熱處理過(guò)程中的控制難點(diǎn)之一。

　　隨著窯磨類(lèi)產(chǎn)品向著大型化發(fā)展，開(kāi)式大齒輪的尺寸也隨之增大，相應(yīng)熱處理后變形和硬度不均勻問(wèn)題也表現(xiàn)得越來(lái)越突出，這些問(wèn)題嚴(yán)重地影響了下道工序加工及生產(chǎn)進(jìn)度。

　　相比于傳統(tǒng)的開(kāi)式大齒輪正火回火處理工藝，開(kāi)式大齒輪材料及開(kāi)齒調(diào)質(zhì)技術(shù)技術(shù)成果具有提高生產(chǎn)效率、提升材料性能、改善齒輪硬度均勻性和硬度衰減、減少變形、降低能耗以及節(jié)約生產(chǎn)成本等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，有效解決了上述問(wèn)題。

　　一、主要的項(xiàng)目?jī)?nèi)容

　　本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)如下：

　　1.將鑄鋼開(kāi)式大齒輪性能熱處理方法由傳統(tǒng)的正火回火工藝革新為開(kāi)齒調(diào)質(zhì)工藝，實(shí)現(xiàn)了提高生產(chǎn)效率、提升材料性能、改善齒面硬度均勻性和硬度衰減、減少變形、降低能耗和生產(chǎn)成本。應(yīng)用該技術(shù)成果生產(chǎn)的開(kāi)式大齒輪產(chǎn)品已超過(guò)500對(duì)，性能優(yōu)良，穩(wěn)定可靠。

　　2.采用開(kāi)齒調(diào)質(zhì)工藝處理的ZG45CrMo開(kāi)式大齒輪可以達(dá)到甚至優(yōu)于采用正火回火工藝處理的ZG40CrNi2Mo開(kāi)式大齒輪的硬度性能，且齒輪精加工后內(nèi)應(yīng)力小，尺寸穩(wěn)定。從而實(shí)現(xiàn)以較低成本的ZG45CrMo材質(zhì)代替較高成本的ZG40CrNi2Mo材質(zhì)生產(chǎn)開(kāi)式大齒輪產(chǎn)品，顯著降低了該類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

　　3.材質(zhì)為ZG42CrMo、ZG45CrMo、ZG40CrNi2Mo的1/2或1/4結(jié)構(gòu)開(kāi)式大齒輪毛坯經(jīng)開(kāi)齒調(diào)質(zhì)處理，其變形量比正火處理小5-7mm；硬度較正火處理提高HB60左右，齒頂齒面硬度梯度比正火處理小HB15-25，且離散度更小。相比于正火回火工藝，開(kāi)式大齒輪調(diào)質(zhì)處理后的機(jī)械性能受環(huán)境溫度影響更小。

　　4.采用該項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的開(kāi)齒調(diào)質(zhì)工裝，可以降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。在齒輪校正過(guò)程中，采取三點(diǎn)差溫加熱校正法能在一定程度上解決開(kāi)縮口及整體縮小變形所造成的弓頂及1/4處無(wú)加工量的問(wèn)題（該技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利ZL201010136747.1，詳見(jiàn)附件3）。

　　該成果已經(jīng)在中信重工機(jī)械股份有限公司等多家單位生產(chǎn)應(yīng)用，使用該技術(shù)成果生產(chǎn)的開(kāi)式大齒輪產(chǎn)品已超過(guò)500對(duì)，性能優(yōu)良，穩(wěn)定可靠，顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益，適合更大范圍的推廣應(yīng)用，進(jìn)一步為國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)提升貢獻(xiàn)力量。

　　該項(xiàng)目已獲授權(quán)4項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利和1項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利；在申請(qǐng)專(zhuān)利3項(xiàng)，并在2011年獲得中信重工機(jī)械股份有限公司（特大型企業(yè)）科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；在中文核心期刊發(fā)表論文1篇；獲2013年洛陽(yáng)市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，并取得科技查新報(bào)告，通過(guò)了河南省科技成果鑒定。

　　該項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)，工藝合理，研究成果具有較高的理論水平和工程實(shí)用價(jià)值，在開(kāi)式大齒輪材料及熱處理技術(shù)研究方面居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　二、推廣應(yīng)用和知識(shí)產(chǎn)權(quán)

　　在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用開(kāi)式大齒輪材料及開(kāi)齒調(diào)質(zhì)技術(shù)后，將合格鑄鋼件的傳統(tǒng)加工工序中“粗加工——性能熱處理——粗開(kāi)齒”革新為“粗加工——粗開(kāi)齒——性能熱處理”；對(duì)鑄鋼開(kāi)式大齒輪性能熱處理中傳統(tǒng)的正火回火工藝革新為調(diào)質(zhì)處理工藝；根據(jù)開(kāi)式大齒輪開(kāi)齒調(diào)質(zhì)工藝，對(duì)合格齒圈鑄件各加工工序制定合理準(zhǔn)確的工藝留量，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)減少產(chǎn)品工藝重量，節(jié)約成本；按照開(kāi)式大齒輪開(kāi)齒調(diào)質(zhì)技術(shù)，科學(xué)制定熱處理工藝，生產(chǎn)過(guò)程中合理策劃實(shí)施，支墊、運(yùn)輸和吊裝安全合理，確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定合格，變形得到有效控制。

　　中信重工熱處理廠、洛陽(yáng)九創(chuàng)重型機(jī)械有限公司及洛陽(yáng)欣炎熱處理機(jī)械設(shè)備有限公司等企業(yè)采用中信重工機(jī)械股份有限公司與河南科技大學(xué)聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)的開(kāi)式大齒輪材料及開(kāi)齒調(diào)質(zhì)技術(shù)，經(jīng)實(shí)地生產(chǎn)應(yīng)用，證明該成果具有提高生產(chǎn)效率、提升材料性能、改善齒輪硬度均勻性和硬度衰減、減少變形、降低能耗以及節(jié)約生產(chǎn)成本等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。已使用該技術(shù)成果生產(chǎn)了開(kāi)式大齒輪產(chǎn)品多批，性能優(yōu)良，穩(wěn)定可靠，顯著提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　該技術(shù)成果有效促進(jìn)了開(kāi)式大齒輪產(chǎn)品的材料及熱處理技術(shù)的技術(shù)跨越，顯著推動(dòng)了該行業(yè)的科技進(jìn)步。

　　開(kāi)式大齒輪材料及開(kāi)齒調(diào)質(zhì)技術(shù)研究獲知識(shí)產(chǎn)權(quán)

知識(shí)產(chǎn)權(quán)
類(lèi)別 知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱(chēng) 授權(quán)號(hào) 授權(quán)日期 證書(shū)編號(hào) 權(quán)利人 發(fā)明人
1.發(fā)明專(zhuān)利 一種特大型半齒圈的鑄造方法 ZL201110124006.6 2013-01-02 1113523 河南科技大學(xué) 中信重工機(jī)械股份有限公司 謝敬佩 王愛(ài)琴 王文焱 趙永讓 岳宗格 等
2.實(shí)用新型專(zhuān)利 種扇形組合式保溫冒口套 ZL201120102758.8 2011-04-11 2042284 中信重工機(jī)械股份有限公司 石秀娟 付學(xué)志 苗小岑 趙永讓 岳宗格
1.發(fā)明專(zhuān)利 一種硬齒面大齒圈中頻沿齒溝淬火工藝 ZL200810187838.0 2011-01-26 734353 中信重工機(jī)械股份有限公司 于文平 邵文華 李德福 尤明 張峰 等
1.發(fā)明專(zhuān)利 薄壁齒圈滲碳后產(chǎn)生橢圓或錐度變形的校正淬火方法 ZL201010136747.1 2012-07-18 1004756 中信重工機(jī)械股份有限公司 于文平 李德福 于慎君 邵文華 陳艷芳 等
1.發(fā)明專(zhuān)利 對(duì)滲碳后變形為橢圓齒圈的反變形校正方法 ZL201010136705

　06-01日　中信重工機(jī)械股份有限公司開(kāi)式大齒輪材料及開(kāi)齒調(diào)質(zhì)技術(shù)研究獲洛陽(yáng)市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)