齒輪,它是機(jī)床以及汽車上的重要零件,一般都要求具有高的硬度、耐磨性和使用壽命,為此齒輪一般都需采用高頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行淬火熱處理。齒輪熱處理變形過程較復(fù)雜,影響因素較多。但是,在用高頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行淬火時,受多種環(huán)境的影響,齒輪易產(chǎn)生變形。齒輪變形不僅影響冷加工和校直工序,而且直接影響齒輪嚙合精度,往往出現(xiàn)齒輪嚙合不良、噪聲嚴(yán)重、過度磨損和剝落造成工件早期失效,從而降低齒輪服役壽命。為此,人們歷來十分關(guān)注齒輪熱處理變形的危害與特點及其原因的分析探索,并采取多種技術(shù)措施及改進(jìn)熱處理工藝以減少和消除齒輪變形的隱患和危害,取得了良好效果。
(1)預(yù)備熱處理。齒輪鍛造后熱處理的目的是消除鍛造中產(chǎn)生的應(yīng)力和改善不均勻組織。正火和退火可改善鍛后組織,細(xì)化晶粒,并使工件有利于切削加工。但如果希望齒輪變形微小,預(yù)備熱處理采用調(diào)質(zhì)更好.尤其是采用高頻感應(yīng)加熱電源淬火齒輪,經(jīng)調(diào)質(zhì)后組織均勻細(xì)小,并且基體強(qiáng)度高于正火和退火處理的齒輪,使工件強(qiáng)韌性提高,具有較強(qiáng)的抗應(yīng)變能力和性能。對易變形齒輪或高精度齒輪,預(yù)備熱處理采用調(diào)質(zhì)處理更佳。
(2)快速加熱方法。40Cr鋼齒輪,采用900℃快速加熱后內(nèi)孔脹大量為0.05mm,而整體加熱時內(nèi)孔脹大為0.30-0.40mm; 而40Cr鋼雙聯(lián)齒輪,經(jīng)高頻感應(yīng)加熱電源1000℃快速加熱用淬火后,齒輪變形微小,內(nèi)花鍵可不再加工直接使用。
(3)齒輪加心軸淬火。錐齒輪,要求內(nèi)孔尺寸為直徑18mm,常規(guī)淬火后,內(nèi)孔縮小0.15-0.20mm,工件不合格。該齒輪采用高頻感應(yīng)加熱電源淬火前,內(nèi)孔尺寸為直徑18.07mm,使用心軸尺寸為直徑17.79mm,淬火后內(nèi)孔為直徑18mm,符合技術(shù)要求。對于有花鍵內(nèi)孔的齒輪可同樣處理。
(4)采用微變形鋼。齒輪,原采用20CrMnTi鋼制造,感應(yīng)淬火后變形超差不合格,后改用微變形鋼18CrMnNiMoA鋼,該鋼的臨界點低,淬火后有一定數(shù)量的殘留奧氏體,故采用高頻感應(yīng)加熱電源感應(yīng)淬火后變形微小。該齒輪直徑180mm內(nèi)孔淬火后,脹大約0.01-0.05mm,公法線脹0.02-0.05mm,均符合技術(shù)要求,較原20CrMnTi 鋼齒輪變形小很多。
齒輪在熱處理過程中,我們怕的就是其產(chǎn)生變形缺陷,進(jìn)而影響到齒輪的熱處理質(zhì)量,影響齒輪的使用。本文簡單分析了一下齒輪變形缺陷產(chǎn)生的原因,以及提出了減少熱處理變形的措施與工藝方法,希望您能把它用到生產(chǎn)生活當(dāng)中。
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