20Cr2Ni4A钢齿轮的热处理

一种20Cr2Ni4A钢齿轮要求进行渗碳、淬火处理,达到0.8～1.0 mm的渗层深度、58～62 HRC的表面硬度和34～45 HRC的心部硬度。试验了3种渗碳淬火工艺,最后确定的热处理工艺为:920℃渗碳4 h缓冷,650℃高温回火4 h炉冷至350℃空冷,810℃保温3 h油淬,190℃回火两次。     

新型空冷贝氏体渗碳钢的研究

为了减少齿轮渗碳淬火后的变形和开裂 ,研制了一种新型空冷贝氏体钢 ,其成分为 (质量分数 ,% ) :0 2C ,0 7Si,一定量的Cr、Mn ,测定了其CCT曲线。用空冷贝氏体渗碳钢制作的齿轮 ,经渗碳后空冷 ,齿表面硬度在 6 1HRC以上 ,齿心部硬度在40HRC左右 ,冲击韧度为 82J·cm 2 ,较好地满足了齿轮的硬度和强韧性要求。齿尖渗碳层的显微组织是下贝氏体 高碳马氏体 ,齿的心部是贝氏体 低碳马氏体复相组织。这种组织保证了齿轮既具有较高的抗接触疲劳性能又具有较好的抗冲击能力。用该钢制造的齿轮变形小 ,精密度高 ,可极大地降低运行时的噪音     

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明:直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物+马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。     

国产108t矿山自卸车重载齿轮组织和硬化层研究

为了提高国产108 t矿用自卸车齿轮寿命,采用金相显微镜、硬度测试、扫描电镜等试验手段,对108 t矿用自卸车齿轮原热处理工艺进行了研究,分析了非金属夹杂物等级、硬度、淬硬层深度、渗碳层深度、碳化物等级。结果表明:108 t矿用自卸车齿轮原预先正火处理的试样晶粒粗大、夹杂物明显;使用HSFD-2型分级等温淬火油的渗碳淬火试样或者渗碳二次淬火热处理试样在渗碳层组织、淬硬层深度、夹杂物各方面优于使用N32机械油的渗碳淬火试样。     

薄壁齿轮的直径与壁厚比对其渗碳淬火畸变的影响

为了减小大尺寸薄壁齿轮的渗碳、淬火畸变量,采用按一定比例缩小的12CrNi4钢齿轮,研究其直径与壁厚之比对渗碳、淬火畸变的影响。齿轮的热处理工艺为:930气体渗碳10 h,850℃空冷,650℃高温回火,780℃第二次油淬,180℃低温回火,随后测定齿轮的尺寸变化。结果表明,直径与壁厚之比小于11的齿轮,渗碳、淬火后的椭圆度可控制在要求范围内;直径与壁厚之比为10的齿轮,渗碳、淬火后的畸变量减小了39%以上。这说明控制直径与壁厚之比可有效减小大尺寸薄壁齿轮的渗碳、淬火畸变量。     

工艺孔的直径和分布对渗碳淬火齿轮畸变的影响

为了减小大尺寸薄壁齿轮的渗碳淬火畸变,制作了按比例缩小的12CrNi4钢模拟齿轮,并在齿轮上加工出了沿圆周分布的工艺孔。随后对齿轮进行了930℃渗碳10～20 h、炉冷至600℃空冷,再850℃空冷淬火、650℃回火和820℃油淬、180℃回火,测定了渗碳、淬火后齿轮的尺寸,并与渗碳、淬火前的尺寸进行了比较。结果表明,只要齿轮的吊装孔与工艺孔的直径相同和工艺孔沿圆周均匀分布,渗碳、淬回火后齿轮的平均椭圆畸变量可减小约65%,畸变量绝对值可减小12%。     

螺伞齿轮热处理工艺的改进

模数为3.658 3的20CrMnTiH螺伞齿轮要求进行渗碳和淬硬处理,但热处理时易产生畸变,尺寸精度难以保证。为此,对该齿坯在渗碳前分别进行了正火和调质处理。根据检验结果对齿坯的锻造和热处理工艺进行了改进:1 150～1 120℃始锻;渗碳前930℃保温3 h分散空冷正火;渗碳后780℃油淬,油温80～100℃,或在160℃油中马氏体等温淬火。结果,齿坯平面度和接触区合格率均为99%,总合格率达98%。     

60 kg/m级重轨矫直辊淬冷温度场仿真与选材

采用高淬透性钢进行空冷淬火是一种减少铸件热处理变形和开裂的有效措施。为获得无淬火缺陷且具有一定深度的淬硬层组织,运用有限元法对60kg/m级重轨矫直辊铸件空冷淬火温度场进行了仿真计算,并根据相关模具钢连续转变曲线确定了合适的重轨矫直辊候选材料—X63CrMoV51,在此基础上开展了矫直辊的制造和试用任务。结果表明,采取内孔填充石英砂隔离措施后,X63CrMoV51重轨矫直辊铸件在1025℃左右空冷淬火条件下的淬硬层深度基本上可以达到100mm的规定要求,且避免了油淬时矫直辊变形过大和内孔硬度过高等缺陷的出现,其使用寿命超过现有9Cr2和Cr12MoV油淬矫直辊的使用寿命,说明温度场仿真技术可以用作淬火铸件材料选择的有力工具。     

跃进系列汽车后桥主被动齿轮热处理工艺研究

汽车后桥主被动齿轮是汽车产品中的重要件,为了保证齿形,齿向的变形及噪音达标,国内外许多厂家均采用主动齿轮渗碳后直接淬火,而被动齿轮渗碳后再二次淬火压床压淬的方式保证不平度和圆度。我厂根据现有设备,工装夹具,预先热处理控制采用冷热加工配合方法,用渗碳后直接淬火方式,保证了产品一次合格率及主被动齿轮配对达标率,这项工艺已在生产中长久应用,并取得了显著的经济效益。     

渗碳和淬火工艺对风电齿轮组织的影响

研究了经不同工艺渗碳和淬火的18CrNiMo7-6钢齿轮马氏体针长度的变化。结果表明,18CrNiMo7-6钢齿轮渗碳扩散期碳势降至0.7%,渗碳后较快冷却至650℃保温4 h,在160℃硝盐浴中冷却,再风冷至约110℃水冷,其表面马氏体针长可以控制在12.5μm以内,并可省略高温回火而不影响齿轮的热处理质量。