工艺孔对齿轮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,制作了按比例缩小的12CrNi4钢模拟齿轮,并在齿轮上钻了分布在不同直径的圆周上的工艺孔。随后对齿轮进行了930℃渗碳10 h、850℃空冷淬火、650℃回火和780℃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,优化分布工艺孔的圆周直径可以大幅度减小大尺寸薄壁齿轮的渗碳、淬火畸变,工艺孔圆周直径与齿轮直径之比为0.626时,模拟齿轮的渗碳淬火畸变量最小,其比值最好为0.622~0.630。     

减少大行星齿轮渗碳淬火畸变的工艺措施

我公司生产的154t电动轮自卸车上的大行星齿轮(见图1)，材料为20Cr2Ni4A钢，要求齿面渗碳淬火，渗碳层深1．9～2．3mm，齿面硬度58～63HRC，心部及其它表面硬度35～45HRC，端面平面度≤0．6mm。     

渗碳淬火齿轮畸变控制技术的研究现状

介绍了渗碳淬火零件热处理畸变的原因,分析了热处理内应力的形成过程。根据硬齿面齿轮生产现状,分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素,并提出了减小畸变的措施。指出有必要从系统控制的角度出发,在设计、原材料、锻造、预处理、机械加工、渗碳淬火等方面,对齿轮畸变进行系统化的研究,以期掌握引起齿轮在生产全过程中畸变的主要原因及减小畸变的有效措施。     

关于渗碳淬火齿轮畸变的探讨

渗碳淬火齿轮的应用较为广泛,但齿轮在渗碳淬火中产生畸变也是一种普遍现象。引起齿轮热处理畸变的原因是多方面的,如材质、齿轮几何形状、冷热加工工艺等。针对这些原因,并结合生产实践,提出了减小渗碳淬火齿轮畸变的一些措施。对于不可避免畸变的齿轮,可通过预留机加工余量的方法来补偿齿轮的畸变。     

主减速齿轮渗碳淬火畸变的控制

图1为主减齿轮的简图,其材料为20CrMo钢。要求零件表面硬度(82±2)HRA,心部硬度30~43HRC,有效硬化层深度0·5~0·7mm,金相组织检验按HB/T 5022—1977《渗碳、碳氮共渗、氮化零件金相组织检验标准》进行,107·8mm内孔畸变量要求热处理前≤0·01mm、热处理后≤0·03mm,B端面畸变量要求热处理前≤0·02mm、热处理后≤0·05mm。零件加工工艺路线:机加工后—渗碳淬火、回火处理—内孔精磨—直接装机使用,所以要求端面畸变精度高,渗碳淬火后端面畸变必须≤0·05mm。由于在产品的试生产中零件渗碳淬火后端面畸变大,废品率高达40%~50%。因此,…     

渗碳淬火畸变的过程特性试验研究

对17CrNiMo6、18CrNiMo7-6、12Cr2Ni4渗碳钢进行渗碳淬火畸变的过程特性试验研究。结果表明,渗碳淬火畸变的过程特性符合过程函数的特性,减少渗碳淬火的工序以及合理选择预备热处理方法、淬火温度、渗碳后淬火方式均可大幅降低畸变量,将上述工序参数进行合理搭配,其降低畸变量的效果更为明显。     

齿轮渗碳淬火工艺的改进

ＱＤＹ10 11摩托车起动机的转轴是传递动力的重要部件。其带齿端部在工作过程中易发生磨损和崩齿。转轴用2 0ＣｒＭｏ钢制造 ,端部齿轮模数为 0 6 ,齿数为 11,节圆直径为6ｍｍ。齿轮部位要求渗碳层深 0 2～ 0 3ｍｍ ,淬火后表面硬度为 80～ 87ＨＲＡ。装机后起动机启动寿命应在 1万次以上。齿轮渗碳、淬火在ＲＪＪ 6 0 9ｔ井式渗碳炉中进行。原渗碳工艺如图 1所示 ,装机启动仅 10余次 ,齿轮的 11个齿便全图 1　 2 0ＣｒＭｏ钢齿轮原渗碳淬火工艺Ｆｉｇ .1Ｏｒｉｇｉｎａｌｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇａｎｄｑｕｅｎｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ…     

渗碳淬火行星齿轮内孔畸变控制

针对某行星齿轮在渗碳淬火过程中内孔畸变严重的问题,采取了等温正火、降低渗碳温度和改变齿轮渗碳摆放方式等措施。经检测表明,采用改进工艺处理后,行星齿轮成品表面硬度和心部硬度分别为60.4~61.8 HRC和41.8 HRC,符合产品技术要求;内孔椭圆度和公法线长度变动量均100%合格;垂直摆放为最佳渗碳摆放方式。     

凸台薄壁齿轮渗碳淬火畸变控制

用金相显微镜及显微硬度计对凸台薄壁齿轮渗碳淬火后的显微组织及硬度进行分析。结果表明,凸台两端有效厚度差异大,在渗碳淬火时上下两端收缩变形不一致,导致内花键呈"锥度"变形,造成产品大批量报废。试验表明,采用热补偿法设计外补偿块,补偿上端凸台薄壁部位有效厚度,改善淬火时上下两端冷却差异,将凸台薄壁部位内花键热处理畸变(收缩量)由0.10 mm以上降低到0.05 mm以内,从而达到控制畸变目的。     

铬镍钢齿轮渗碳后的淬火工艺对其畸变的影响

对低碳铬镍钢C形试样和模拟齿轮在930℃渗碳,渗层深度1.8～2.0 mm,然后分别进行850℃空冷、780℃油冷的两次淬火和780℃油冷的一次淬火,检测了C形试样和模拟齿轮的渗层组织和畸变量。结果表明:一次淬火的C形试样和模拟齿轮的畸变量分别比二次淬火的畸变量减少52%和55%以上。一次淬火的渗层内氧化比二次淬火的渗层轻微。因此,低碳铬镍钢零件渗碳后一次淬火比二次淬火更可取。     

薄壁渗碳淬火齿轮工艺孔设计对畸变量的影响

本文以12Cr2Ni4渗碳钢为试验材料,对易于变形的大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮的工艺孔数量及比例关系,采用按比例缩小的试验齿轮,进行了渗碳淬火工艺过程的畸变量试验。结论是将工艺孔的数量由原来呈4或者4的倍数关系,改进为呈3或者3的倍数关系,且吊装、工艺孔单独或者所有工艺孔整体都呈圆周均布后,畸变量大幅减小,平均减小了60%。也说明了三角形的稳定性原理,在抗畸变上同样具有稳定性的作用。     

大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮的畸变控制

针对大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮畸变量大的实际问题,以3种渗碳钢的C形畸变试样、12Cr2Ni4钢的按比例缩小的模拟齿轮为检测对象,分析了预备热处理方法、材料成分均匀性、渗碳后淬火方式、齿轮结构尺寸等对畸变量的影响。结果表明:提高原材料成分的均匀性、采用调质预备热处理、一次淬火,可使畸变量大幅降低。从齿轮结构考虑,工艺孔的数量按3的倍数设计,工艺孔的圆周直径与齿轮直径的关系按黄金分割律设计,均使畸变量大幅降低;齿轮的径厚比为10时,尺寸畸变量最小,径厚比超过11时,椭圆度畸变大幅增加;将吊装孔、工艺孔设计成等直径,可以大幅降低椭圆畸变。综合运用,可以控制大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮的畸变。     

主传动从动齿轮渗碳淬火畸变的控制

分析了某低碳合金结构钢(20CrMnMoH)制造的主传动从动齿轮零件渗碳淬火畸变产生的原因及其控制措施.结果表明,采用适当的工艺方法、装夹方式,可减少淬火畸变,再加上校正,可将变形控制在要求的范围内,从而解决生产中的重要问题.     

渗碳齿轮的畸变及其控制措施

分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素和控制畸变的措施,其中包括原材料,热处理工艺,装炉方式等,并以生产实例进行了说明。     

地铁驱动齿轮渗碳淬火畸变控制及性能

对地铁驱动齿轮渗碳淬火后的畸变及性能进行了研究。结果表明:经合适的渗碳淬火工艺处理后,齿轮有效硬化层深1.60 mm,表面硬度58.0~59.0 HRC,心部硬度39.0~40.5 HRC,均较好地满足技术要求。采用专用工装夹具及合理的装夹方式,可有效控制齿轮的畸变,保证产品的稳定性。     

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%。     

传动套渗碳淬火畸变及工艺控制

从2008年至今,我公司承接了一批出口欧洲的传动套,采用20CrMoH钢制造,零件简图如图1所示,技术参数见表1。由于其工艺过程复杂,产品质量要求高,尤其是对金相组织、表面硬度,心部硬度,外观质量和几何尺寸等质量特性要求严格,试投产期间,传动套热处理后因内花键尺寸不合格等,产生大量废品。经过对热处理过程的认真分析研究,采取了一系列改进措施,解决了问题。     

渗碳齿轮的热处理畸变及其控制技术

探讨了渗碳淬火齿轮热处理畸变的规律,分析了影响渗碳淬火齿轮热处理畸变的影响因素,介绍了控制渗碳淬火齿轮热处理畸变的技术,并列举了控制齿轮热处理畸变的实例。     

采用压床淬火减小齿轮畸变的工艺研究

采用美国格里森537型脉动淬火压床减小齿轮热处理畸变,通过分析工艺参数、齿轮钢材的淬透性、压膜的设计与制造精度、淬火压床的结构、淬火阶段等畸变量控制因素,改进从动弧齿锥齿轮工艺试验方案,有效地控制和校正齿轮淬火变形,提高了整体工艺质量。