中信重工开式大齿轮材料及开齿调质技术研究参评河南科技进步奖内容公示

　　开式大齿轮作为大型回转窑、磨机等机械设备中的关键传动部件，负荷大，工作条件复杂，其质量的好坏直接关系到整套产品的使用效果。按照传统工艺，开式大齿轮采用正火+回火处理的热处理工艺，其在正火过程中存在的涨口和缩口变形是该类产品热处理过程中的控制难点之一。

　　随着窑磨类产品向着大型化发展，开式大齿轮的尺寸也随之增大，相应热处理后变形和硬度不均匀问题也表现得越来越突出，这些问题严重地影响了下道工序加工及生产进度。

　　相比于传统的开式大齿轮正火回火处理工艺，开式大齿轮材料及开齿调质技术技术成果具有提高生产效率、提升材料性能、改善齿轮硬度均匀性和硬度衰减、减少变形、降低能耗以及节约生产成本等多项优势，有效解决了上述问题。

　　一、主要的项目内容

　　本项目创新点如下：

　　1.将铸钢开式大齿轮性能热处理方法由传统的正火回火工艺革新为开齿调质工艺，实现了提高生产效率、提升材料性能、改善齿面硬度均匀性和硬度衰减、减少变形、降低能耗和生产成本。应用该技术成果生产的开式大齿轮产品已超过500对，性能优良，稳定可靠。

　　2.采用开齿调质工艺处理的ZG45CrMo开式大齿轮可以达到甚至优于采用正火回火工艺处理的ZG40CrNi2Mo开式大齿轮的硬度性能，且齿轮精加工后内应力小，尺寸稳定。从而实现以较低成本的ZG45CrMo材质代替较高成本的ZG40CrNi2Mo材质生产开式大齿轮产品，显著降低了该类产品的生产成本。

　　3.材质为ZG42CrMo、ZG45CrMo、ZG40CrNi2Mo的1/2或1/4结构开式大齿轮毛坯经开齿调质处理，其变形量比正火处理小5-7mm；硬度较正火处理提高HB60左右，齿顶齿面硬度梯度比正火处理小HB15-25，且离散度更小。相比于正火回火工艺，开式大齿轮调质处理后的机械性能受环境温度影响更小。

　　4.采用该项目所设计的开齿调质工装，可以降低能耗，节约生产成本。在齿轮校正过程中，采取三点差温加热校正法能在一定程度上解决开缩口及整体缩小变形所造成的弓顶及1/4处无加工量的问题（该技术已获得国家发明专利ZL201010136747.1，详见附件3）。

　　该成果已经在中信重工机械股份有限公司等多家单位生产应用，使用该技术成果生产的开式大齿轮产品已超过500对，性能优良，稳定可靠，显著提高了经济效益，适合更大范围的推广应用，进一步为国内相关领域的技术提升贡献力量。

　　该项目已获授权4项国家发明专利和1项实用新型专利；在申请专利3项，并在2011年获得中信重工机械股份有限公司（特大型企业）科技进步一等奖；在中文核心期刊发表论文1篇；获2013年洛阳市科技进步二等奖，并取得科技查新报告，通过了河南省科技成果鉴定。

　　该项目技术先进，工艺合理，研究成果具有较高的理论水平和工程实用价值，在开式大齿轮材料及热处理技术研究方面居国内领先水平。

　　二、推广应用和知识产权

　　在实际生产过程中应用开式大齿轮材料及开齿调质技术后，将合格铸钢件的传统加工工序中“粗加工——性能热处理——粗开齿”革新为“粗加工——粗开齿——性能热处理”；对铸钢开式大齿轮性能热处理中传统的正火回火工艺革新为调质处理工艺；根据开式大齿轮开齿调质工艺，对合格齿圈铸件各加工工序制定合理准确的工艺留量，在确保产品质量的同时减少产品工艺重量，节约成本；按照开式大齿轮开齿调质技术，科学制定热处理工艺，生产过程中合理策划实施，支垫、运输和吊装安全合理，确保产品性能稳定合格，变形得到有效控制。

　　中信重工热处理厂、洛阳九创重型机械有限公司及洛阳欣炎热处理机械设备有限公司等企业采用中信重工机械股份有限公司与河南科技大学联合研究开发的开式大齿轮材料及开齿调质技术，经实地生产应用，证明该成果具有提高生产效率、提升材料性能、改善齿轮硬度均匀性和硬度衰减、减少变形、降低能耗以及节约生产成本等多项优势。已使用该技术成果生产了开式大齿轮产品多批，性能优良，稳定可靠，显著提高了企业的经济效益。

　　该技术成果有效促进了开式大齿轮产品的材料及热处理技术的技术跨越，显著推动了该行业的科技进步。

　　开式大齿轮材料及开齿调质技术研究获知识产权

知识产权
类别 知识产权具体名称 授权号 授权日期 证书编号 权利人 发明人
1.发明专利 一种特大型半齿圈的铸造方法 ZL201110124006.6 2013-01-02 1113523 河南科技大学 中信重工机械股份有限公司 谢敬佩 王爱琴 王文焱 赵永让 岳宗格 等
2.实用新型专利 种扇形组合式保温冒口套 ZL201120102758.8 2011-04-11 2042284 中信重工机械股份有限公司 石秀娟 付学志 苗小岑 赵永让 岳宗格
1.发明专利 一种硬齿面大齿圈中频沿齿沟淬火工艺 ZL200810187838.0 2011-01-26 734353 中信重工机械股份有限公司 于文平 邵文华 李德福 尤明 张峰 等
1.发明专利 薄壁齿圈渗碳后产生椭圆或锥度变形的校正淬火方法 ZL201010136747.1 2012-07-18 1004756 中信重工机械股份有限公司 于文平 李德福 于慎君 邵文华 陈艳芳 等
1.发明专利 对渗碳后变形为椭圆齿圈的反变形校正方法 ZL201010136705

　06-01日　中信重工机械股份有限公司开式大齿轮材料及开齿调质技术研究获洛阳市科技进步奖二等奖