本发明涉及一种淬火变形控制方法，尤其是一种12cr2ni4a材料方形花键齿轮变形控制的热处理方法。
背景技术：
1、12c2rni4a材料在航空热处理中应用广泛，但是在碳氮共渗淬火后的剧烈变形对后续齿轮的机械加工造成了严重影响，尤其是特殊结构的零件，因淬火过程的腰鼓变形产生的报废率极高。
2、12c2rni4a材料的方形花键的生产一直以来是齿轮加工的难点，冷工艺采用拉花键进行方形花键的加工，零件花键宽度只有5mm，深度只有12.6mm，淬火及后续加工变形较大，导致后续加工超差报废。国内目前只停留在正常花键的淬火变形控制，对于方形花键腰鼓变形控制技术在国内属于空白状态，并没有实际生产经验与有效的变形控制手段方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种小模数方形花键腰鼓变形控制方法，用以使方形花键齿轮在热处理后尺寸达到要求。
2、为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
3、一种方形花键齿轮变形控制的热处理方法，包括以下步骤：
4、(1)将12cr2ni4a材料方形花键零件除外齿及内花键以外的所有区域进行镀铜保护；
5、(2)使用吹砂机清理零件外齿型面及内花键型面，直至型面呈灰白色，对光观察无金属色反光为止，然后在第一预设时间进行碳氮共渗；
6、(3)碳氮共渗设备为可控气氛炉，将零件端面朝上平放装炉，并保证炉内碳氮共渗气氛的充分流通；
7、(4)在可控气氛炉中进行零件的碳氮共渗；
8、(5)在保护气氛炉进行零件的高温回火，然后充氮气冷却至室温；
9、(6)将零件表面所有区域进行镀铜保护；
10、(7)将零件放置在可控气氛炉内升温，然后在第二预设时间转移到压力淬火机上使用工装进行心轴淬火，所述工装为柱状结构，其端部具有一个齿状心轴，该齿状心轴的外形与零件的方形内花键的形状相适配，二者紧密配合；在齿状心轴的每一道齿的两侧内角位置预留内角流油槽；
11、(8)对零件进行冰冷，然后空冷至室温；
12、(9)对零件进行一次回火，然后空冷至室温；
13、(10)对零件进行二次回火，然后空冷至室温；
14、(11)对零件进行去氢然后空冷至室温，得到加工后的零件。
15、进一步地，所述第一预设时间为1个小时以内，第二预设时间为30秒内。
16、进一步地，在可控气氛炉中进行零件的碳氮共渗的具体制度为：
17、温度为830～850℃，ⅰ段碳势0.3～0.4％c，碳氮共渗时间为30～40min；ⅱ段碳势0.95～1.05％c，碳氮共渗时间为3～9h；氨气流量300～500l/h，零件随炉降温至790～810℃，碳势0.85～0.95％c，保温10～30min，油冷，油温30～70℃。
18、进一步地，在保护气氛炉进行零件的高温回火的具体制度为：
19、回火温度为640～660℃，回火时间为5～5.5小时。
20、进一步地，步骤(1)中镀铜保护的铜层厚度0.03～0.05mm；步骤(6)中镀铜保护的铜层厚度0.01～0.02mm。
21、进一步地，步骤(2)中吹砂压力为0.2～0.3mpa。
22、进一步地，步骤(7)中零件在可控气氛炉内升温至830～850℃保温1～1.5h。
23、进一步地，步骤(8)中冰冷温度-75～-65℃，时间为2～3h。
24、进一步地，步骤(9)中一次回火温度140～160℃，时间3～4h；步骤(10)中二次回火温度140～160℃，时间3～4h。
25、进一步地，步骤(11)中对零件进行去氢温度130～150℃，时间5～5.5h。
26、与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
27、本发明通过合理的工艺路线设计，使用转底炉配合专用“精尺寸、紧配合”式方形花键心轴对零件淬火进行控制。此发明具有创新性，提出了方形内花键类零件一种变形控制理念，也得到了很好的效果，推广性得到验证。经示例验证，本发明方法加工的零件的内花键齿槽宽形量不超过±0.05mm，两端面高度锥度变形量不超过±0.03mm，端面翘曲≤0.1mm。
1.一种方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，所述第一预设时间为1个小时以内，第二预设时间为30秒内。
3.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，在可控气氛炉中进行零件的碳氮共渗的具体制度为：
4.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，在保护气氛炉进行零件的高温回火的具体制度为：
5.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，步骤(1)中镀铜保护的铜层厚度0.03～0.05mm；步骤(6)中镀铜保护的铜层厚度0.01～0.02mm。
6.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，步骤(2)中吹砂压力为0.2～0.3mpa。
7.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，步骤(7)中零件在可控气氛炉内升温至830～850℃保温1～1.5h。
8.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，步骤(8)中冰冷温度-75～-65℃，时间为2～3h。
9.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，步骤(9)中一次回火温度140～160℃，时间3～4h；步骤(10)中二次回火温度140～160℃，时间3～4h。
10.根据权利要求1所述的方形花键齿轮变形控制的热处理方法，其特征在于，步骤(11)中对零件进行去氢温度130～150℃，时间5～5.5h。
