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减速机齿轮淬火畸变的两个值得注意的方面

人气:7193次 发布时间:2019-04-01

减速机内部齿轴在加工过程中,为了提高硬度,会进行淬火处理,小齿轮齿轴在进行淬火处理后出现畸变的可能性比较小,可是当齿轴较长或外圆较大时,渗透不能达到平衡,此时就容易出现畸变现象,控制淬火畸变的基本方法是尽可能地使齿轮各部位冷却均匀。除此之外,还有一些值得注意的问题:

1、钢材本身的淬透性对畸变的影响

钢材淬透性越高,即参与组织转变的体积也越大。当工件完全淬透整体均呈马氏体时,淬火前后的体积差达到最大,含碳量1%的钢材体积变化约为 1%; 如果只淬透一半,即体积的一半淬火成马氏体,则淬火前后的体积差将比前者小一倍,因此,淬透性愈小,淬火畸变也就愈小。反之齿轮的淬火畸变就越大。

只要钢材淬透性(或心部硬度) 相近,其畸变也相近,这就为控制畸变提供了有利的条件。对于齿轮淬火畸变而言,钢材的淬透性高低固然重要,但更重要的是钢材淬透性带宽,即淬透性的波动程度。正是因为钢材的淬透性对齿轮淬火畸变有重要的意义,各国都将淬透性纳入钢材标准。近年来,淬透性带宽度进一步变窄,如德国的《渗碳淬火钢交货技术条件》中就新规定了窄淬透性钢,其带宽由普通淬透性钢的8 HRC 减小到5 HRC。我国于2004年发布的新标准也比原标准缩小了淬透性带的宽度。

2、压力强制淬火

国外开发了一种模压式感应淬火工艺,用于特殊齿轮,特别是伞齿轮和同步器齿套的淬火,取得了明显效果。这种新工艺综合了感应淬火和模压式淬火的优势,可使畸变大大减小,并且可以减少或取消后续工序。而且,由于感应淬火采用水基冷却液淬火,所以热处理后的齿轮不需要清洗。同时,内置的感应器不仅可以加热淬火,还可以用来加热回火零件而不需要附加的设备,因此生产成本大大降低。

国内众多齿轮生产者在观念上主张自由淬火,以求简化工艺,方便操作,降低成本,压力强制淬火工艺及设备的发展也因此受到很大的影响。遗憾的是,象锥齿轮这类具有结构特殊性的齿轮采用自由淬火难于控制畸变,几十年来,锥齿轮的畸变一直困扰着我国的齿轮行业。实际上,在热处理生产中对于像细小麻花钻头及细长杆件等工件的弯曲畸变,大家都认可采用压力校直,以此实现了稳定的批量生产;而对于齿轮制造中的薄壁大圆盘锥齿轮以及汽车同步器齿套之类的零件,采用压床淬火同样可以将生产过程及热处理工艺中存在的各种潜在畸变因素在强压下消除或减小其影响作用,从总体上比自由淬火付出的代价要低得多。因此,压床强制淬火应当是一种重要而不可缺的工艺方法。


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