渗氮齿轮代替渗碳齿轮研究的进展

本文简要评述了传统渗碳齿轮为得到高性能和长寿命,以及克服渗碳淬火畸变存在很多难题。介绍了渗氮齿轮有低温热处理和齿轮变形量小、畸变小的根本优势,评估了半个世纪以来,渗氮齿轮研究和应用的成果,表明研制新型时效硬化钢和深层离子渗氮工艺,可以实现高性能渗氮齿轮成功替代渗碳齿轮。研制成功20CrNi3Mn2Al时效硬化钢及其相应深层渗氮工艺,可替代模数在10mm以下和渗碳层在2mm以下的渗碳齿轮。     

时效硬化渗氮齿轮钢及深层渗氮工艺

为了满足大型高速重载齿轮的要求,开发了一种时效硬化型渗氮齿轮钢20Cr Ni3Mn2Al及其深层离子渗氮工艺。材料在空冷固溶处理状态下硬度为283～332 HBW,可保证具有良好的切削加工性,采用520～540℃变温深层离子渗氮工艺处理后,表面硬度高,化合物层薄,硬度梯度平缓;表面以下0.1 mm处硬度大于900 HV,0.4 mm处硬度大于600 HV,渗氮层深大于0.6 mm,基体硬度升至400～450 HV。可用于制造高速重载精密齿轮,部分替代渗碳齿轮,省去渗碳和油淬工序,简化了工艺,减少了畸变。     

深层离子渗氮在齿轮制造中的应用前景

通过对齿轮强度系统对比试验和工业应用，探讨了深层离子渗氮在齿轮强化技术中部分替代渗碳淬火的可能性及其适用范围。     

控制渗氮变形的办法

在渗氮过程中,我公司的机床产品工件一直存在着渗氮变形问题。针对这种问题,公司购进了一台Ф600mm×700mm规格的小型离子渗氮炉。我们对离子渗氮设备及影响离子渗氮变形因素进行了分析,并做了大量的离子渗氮工艺试验和离子渗氮变形工艺参数的数据积累,通过对这些数据进行比对分析,最终找出了合理控制离子渗氮变形的解决办法。     

大型矿车双联内齿圈离子渗氮的变形控制

正我公司承接了某大型矿车减速器内齿圈表面离子渗氮任务,该齿圈(见附图)为特殊的双联、薄壁结构并要求很高的精度等级,左端模数11.7、右端模数8.7,材料为40CrNiMo。由于采用磨齿成品后再渗氮的工艺,渗氮是齿轮的最后一道工序,要保证齿轮的高精度等级,就要严格控制渗氮变形。实际生产中,渗氮后的畸变一直是困扰国内外热处理生产的难题。一旦变形不能有效控制,降低了齿轮的精度等级,整个齿轮传动系统运行时会     

从显微组织分析渗氮齿轮的弯曲疲劳寿命

对25Cr2MoV离子渗氮和气体渗氮齿轮进行了化学成分、力学性能和金相组织分析。通过对其显微组织的观察和测定，对比分析了显微组织对渗氮齿轮弯曲疲劳寿命的影响因素。     

渗氮工件的变形分析和控制方法（二）

二、影响渗氮变形的因素和一般规律 1.钢的成分 钢的化学成分不同,特别是含有与氮亲和力强的合金成分不同,渗氮时吸收氮原子的能力会有差异,直接影响着渗氮层的厚度和氮浓度,故对渗氮变形有明显影响。 表3是不同成分的钢试样(φ25mm×25mm),经530℃×6h离子渗氮处理,直径尺寸变化的试验结果。     

离子渗氮层特性对齿轮抗接触疲劳与抗胶合能力的影响

本文探讨了离子渗氮层有效硬化深度、表面相结构及N-S复合工艺对齿轮抗接触疲劳与抗胶合性能的影响规律,从而对上述工艺在精密齿轮上的应用,提出了适用的范围,有一定工程意义。     

LD—150离子渗氮炉的改造设计

众所周知,离子渗氮具有渗速快,渗层组织易于控制,脆性和变形小,无公害等优点。经离子渗氮处理过的零件,表面硬度高,耐磨性好,且耐蚀性及疲劳强度都有较大提高。 抚顺石油二厂是我国500家大型企业之一,需离子渗氮处理的耐磨及耐腐蚀零部件较多,但由于该厂的离子渗氮炉(20世纪70年代产品)结构较简单,多处设计不合理,使用中存在的问题较多,     

H13渗氮后的性能研究

以热作模具钢H13为例对其实施离子渗氮工艺进而研究其性能变化。对采用不同渗氮温度和不同渗氮保温时间进行离子渗氮处理后的H13模具钢样品进行了实验,当渗氮温度为500℃、保温时间为8 h时性能最佳,其表面硬度为1 250HV,渗氮层厚度为241μm。     

提高不锈钢离子渗氮质量

离子渗氮作为一种节能的和清洁的热处理工艺,在我国获得了迅速发展,其应用领域还在不断扩大。由于离子渗氮能直接去除不锈钢表面的钝化膜,并易于实现局部渗氮和较容易控制氮势,在不锈钢表面强化方面显示出较大优越性。不锈钢表面强化已成为离子渗氮工艺应用的一个重要方面。 众所周知,经离子渗氮处理后不锈钢的表面硬度、耐磨性和抗擦伤、抗胶合能力有大幅度提高。但是,如若处理不当,容易发生表层剥落、硬化层(渗氮层)厚度不均匀以及耐腐蚀性能大幅下降等质量问题。耐热钢也有类似情况。本文根据近年来发表的研究结果,就这些问题进行分析讨论。     

预氧化多段变温循环快速气体渗氮工艺

渗氮处理能有效地提高机械零件的疲劳强度、耐磨性和耐蚀性,同时具有处理温度低,工件变形小等优点,因而被广泛地用于要求尺寸稳定、变形小和耐磨性高的零件。但是一般的气体渗氮工艺由于周期长、能耗大、成本高等原因,影响了其应用。为了改进渗氮工艺以缩短周期,我们试验了预氧化及多段变温热循环快速气体渗氮工艺,对剪板机、折弯机的柱塞、导杆及齿轮等零件进行了处理,使渗氮周期缩短50％以上,工艺质量稳定、取得了明显的综合效益。     

25Cr2MoV离子渗氮齿轮的弯曲疲劳强度

作者对２５Ｃｒ２ＭｏＶ离子渗氮齿轮轮齿进行脉动弯曲疲劳试验，并在考虑样本置信度的前提下，拟合出齿轮弯曲疲劳的Ｒ—Ｓ—Ｎ曲线，提高了结果的可信度与准确度，为这种齿轮的可靠度设计和寿命预测提供了基本数据。作者还对两种不同厚度渗氮层的齿轮作了比较。     

深层可控离子渗氮技术及其在齿轮中的应用

《深层可控离子渗氮技术及其在齿轮中的应用》一文在原有技术研究的基础上,对常用的渗碳与渗氮齿轮的强度作出综合对比,探讨了深层渗氮技术替代渗碳淬火在齿轮强化上的应用。     

快速渗氮工艺与渗氮脆性

在热处理生产中,对于精度要求高,加工难度大,要求表面强化的弧齿锥齿轮、螺杆等工件,我们选用了气体渗氮工艺。与其他表面强化方法相比,气体渗氮具有变形小的特点。渗氮后的工件往往不再需要进行磨削加工即可进行装配,这个优点对弧齿锥齿轮等很难进行磨削加工的工件来说尤为重要。然而,气体渗氮存在着两个主要问题:一是处     

基于田口方法的关节轴承的优化制造工艺

应用“田口方法”的信噪比对轴承表面渗氮的工艺参数进行分析。得到渗氮中关键单因子工艺指标的优化分析结果，找出变形量小的最优工艺参数，将其变形量控制在最小范围。在渗氮前，经过对最小变形的综合误差计算，设计出渗氮前切削加工的尺寸及精度要求，用切削加工的方法来补偿渗氮变形，使其渗氮后无需再加工就能达到理想的加工精度。优化后的工艺简单，质量稳定，生产效率高，制造成本低。     

离心式压缩机齿轮的快速深层等离子渗氮

采用快速深层等离子渗氮工艺对离心式压缩机齿轮进行表面处理。利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、努氏显微硬度计、微摩擦磨损试验机和扫描电镜对渗氮层进行分析。在510℃温度下等离子渗氮15h和20h后,渗氮层的厚度分别为341.25μm和502.33μm。渗氮层是由化合物层和扩散层两部分组成的,其中化合物层随渗氮时间的增加由ε-Fe2-3N+γ′-Fe4N双相层逐渐转变为γ′-Fe4N单相层。由于渗层中氮化物的强化作用,经过等离子渗氮处理的试样表面硬度升高,摩擦因数减小,磨损体积显著降低。渗氮层的磨损机制以粘着磨损为主。在保证芯部具有良好韧性的基础上,快速深层等离子渗氮处理能够显著提高齿轮的表面硬度,改善齿轮的耐磨损性能。     

光纤测温在离子渗氮炉中的应用

众所周知，离子渗氮具有渗速快、渗层组织易于控制、脆性和变形小、无公害等优点，经离子渗氮处理的零件，其表面硬度高，耐磨性好，且耐蚀性及疲劳强度都有较大的提高。然而，由于离子渗氮零件的热能获得与一般传统的加热方法不同，没有一个等温的炉膛，而是靠离子轰击自身发热的，     

曲轴离子渗氮工艺的改进

离子渗氮的温度可根据零件的材质、技术要求（包括：渗氮层硬度和深度、心部硬度、允许的变形量等）综合考虑进行选择。生产上常用的渗氮温度范围为450～650℃。对结构钢而言，渗氮温度低能得到较高的渗层硬度，保持较高的心部硬度，减小变形，但渗层较浅；若渗氮温度高，则心部强度降低，变形增大。保温时间的长短取决于零件的材料、渗氮层深度和渗氮温度。     

A04—34立轴壁厚差对渗氮变形影响的探讨

A04—34立轴是XY—1型钻机的关键件,其质量的好坏直接影响产品的质量。近年来,A04—34立轴离子渗氮出现了较为严重的变形,有时一炉立轴同轴度超差率高达63.6％。A04—34立轴加工工序多,对渗氮立轴同轴度的影响因素很多,其中有三个主要因素:内应力、壁厚不均、渗氮工序各参数的控制。该工件在加工过程中已增加至三次去应力退火,分别去除了调质校直、粗车外圆、粗铣六面给工件造成的内应力,保证了工件渗氮组织稳定,减小了渗氮后工件的变形。在渗氮工序方