渗碳-薄盘类齿轮渗碳淬火变形的控制

《加工艺 0牛期热工》2 1苇1 0

生产技术与应用

5,

薄盘类齿轮渗碳淬火变形的控制Co t o fDeo ma o o i a et p a sd rn r u it ga d Qu n h n n r l f r t n frThn Plt -y eGe r u i gCa b r￣n n e c lg o i

彭竹琴(州坊捉工学院，南郑州 4 00 )郑河 5 0 7

摘

要分析了簿盘类齿轮滓碳淬火变形原因采取改变工件袭炉方式、渭整滓碳淬火工艺参数辱措施来控1苒盘 I 9

类齿轮善碳淬火变形，果表明效果赴好。结 蓑 t饲：轮，碳；火变形齿誊谇中田分巍号 G1 6 3 T 5. 5文献标识码： B文章埔号：0 13 1 ( 0 10— 0 70 1 0 -8 4 2 0 ) 10 5—2

变速箱、矩器中的齿轮一般都需要渗碳淬火处变理。这些齿轮大多数属于薄盘类，径较小时变形较盘小，能满足使用要求，而盘径较大时则经常出现端部平面变形超差现象。对这类易变形超差的零件通常采用压床淬火加以纠正，采用压床淬火处理后端面平面但度虽满足要求而内孔往往产生涨大变形满足不了使用

轮进行全部检测，变形情况如表 2其。 ( )整渗碳淬火工艺参数在改变装炉方式的 2调基础上，调整渗碳淬火工艺参数如图 1所示，对渗碳淬

火工艺参数调整前后处理的齿轮进行全部检测，变其形情况如表 3。

要求。为此，对此类零件进行了专门的工艺试验，以求获得最小变形

3试验结果分析与讨论襄 2装炉方式麓生曹后齿轮变形情况对照寰牟号变形超差件所占比 ( )

1零件概况选择四种易变形的薄盘齿轮零件进行试验，主其要尺寸及平面变形要求如表 l所示齿轮材料均为 2 C Mn, 0 r Ti工艺流程为；料一锻造一正火一粗车一下 12

平敢 l

量控坚敲

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3 f 4■面内尊平面度趣差) 0 (

高温回火一精车、齿一渗碳淬火及回火一喷丸一磨壤内孔技术要求为碳层深 0 8 渗 ~L 2mm,面硬度表5~ 6 C,部硬度 3~ 3 8 3HR心 O 5HRC。寰 1零件主要尺寸豆

平面变形要求(调整前 -】

齿轮在渗碳淬火过程中的变形主要包括内孔失圆、齿部变形及底平面翘曲。一般情况下前两者变形均

舯霸整后(号中的敦擗适用于序号 4的宰件 )括

在精度要求范围之内，且还可通过此后的磨削加工进一

圈 1调整前后的参碳淬火工艺参数

步加以纠正。对于平面变形，而由于投有后续加工工

裹 3工芑参锋调整曹后齿轮童形情况对置裹序号变形超差舟所占比倒 ( )

序，会造成工件的不合格。因此，文主要针对平面就奉变形进行了分析，变形主要与渗碳淬火工艺有关。其】 为控翻变形，我们对生产工艺进行了调整、试验。

一整曹 il 2 l

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23

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2控制变形的措施( )变渗碳淬火的装炉方式 1改将装炉方式由原来的平放改为悬挂竖放，对装炉方式改变前后的齿并

4 I 2一面内尊平面度超蔗) (

工件渗碳淬火的装炉方式与淬火人油方向对工件

的变形有较大的影响工件平放加热时，下转第 5 ( 9页)

作誊筒介 竹车 ( 94 )女，南冕宝^ -师 .蕾 1 6-,河讲

收稿日期 0 01 -3 20 -02

《加 I》2 1苇1 蠡工艺 0牛期 0

生产技术与应用

,

4 1今禹 82 .— O淬火液主要用于各类碳素钢、舍金低结构铜、渗碳钢、弹簧钢、承钢制工件做整体浸淬和轴^ 2黾《特

感应加热淬火。完全不适于淬有二次硬化特性的铜和马氏体不锈钢制的工件。也不能用于盐浴炉加热后的藏匿 )

工件淬火。

圉 1连扦在不同温度谇火液中谇火硬度变化曲线

至于开裂故铸带式连杆调制线上，今禹 82—0淬火液温度应控制在 0~6℃范围内较为合适。℃ O 3 22温度对测量值的影响及修正 .

4 2今禹 82 .—O淬火液，使用过程中，在随着不可避免的污染和有效成分的损耗，保持前后一致的淬火冷为却效果，除定期用折光仪测试浓度外，还必须一季度用冷却特性仪测试一次冷却速度，换算成有效浓度值再并用来校正日常的折光仪浓度。

将浓度为 l和 8的今禹 82 0 —0淬火禳放人烧杯中

,电炉上加热，在随着液温的升降，光率也随之变折化，变化的大致规律是， 3℃为基点，以 O液温每升高约 l"折光率读数减少二格 ( . 2 C, 0 2为一格 )液温每降低；约 l℃,折光率读数增加二格；因四季气温的变 2其故化，配置介质浓度时，必须对其测量值进行修正。在还 3 3重复试验结果 .配置 0 4m。 0的今禹 82 . 1—O淬火液，质温度介小于 6℃, 4 0取 0支连杆进行重复试验。淬火硬度全部

5结论()用温度小于 6 ' 1采 0C的 8~ 1 今禹 8 2 O—O淬火液替代柴油，铸带式连杆词质线淬火介质是可行作

的其优点是彻底杜绝了因火灾造成的经济损失。()用温度小于 6" 2采 0 C的 8~ 1今禹 82 O—O淬

火液进行连杆调质，力学性能优于柴油调质。其 参考文献：[]王富强夸禹 82 1 -0棒^荆在 4C Mo铜镑件热处理中的应用￣r A

太于等于 4 C, 5 HR回火后抽检 7,学性能=8 0支力 5~

9 0MP; l~ 1 .%;一 5 . ~ 6 .; 3 a= 5 75 65 15

n= l 0 1 6J c,平均值优于淬柴油的力学性 o~ 4/m其

能，与资料[]介绍的结果相同。 1所

∞ .垒属热扯理.9 7 () 1 9 .4:[]雅亚信 .羹热扯理水涪性介质的选择卫应用[]1 2楹 M .棒业介质的特性和用法技木 )二辑 .第

4淬火液使用时的注意事项(上接第 5 7页)件在热态下塑性好，于重力的作工由用，致使悬空的齿部产生一定量的变形。同时，工件两端面玲却的不同时性致使两端面一端产生涨太变形，一端产生收缩变形，图 2所示，且盘部尺寸另如 a而

素，一般来说搅拌速度高会加剧变形，同时搅拌速度但高，的流动性好，油使工件能够冷却均匀有利于碱小变形。经过多次试验，序号 1~3的零件使用中速搅拌，序号 4的零件使用低速搅拌时，减小变形效果好。取对采上述措施后，虽然序号 4的零件仍有极少件变形超差， 但超差量较小，过局部热点校正完全能够满足技术经

哪早放 ml挂竖放 矗

雷 2变形示意雷 (线表示淬火后的变化 I )虚 t

要求。

越太，这种现象越严重。而将装炉方式改为悬挂坚放后，变形情况如图 2其 b所示。表 2可看出，变装从也改

4结论( )响薄盘类齿轮渗碳淬火变形的因素是多方 1影面的，过采取改变装炉方式、通降低渗碳及淬火温度、 提高淬火介质温度、择合适的介质搅拌速度等一系选列综合措施可以使零件的变形量降低到最小程度。 ( )渗碳淬火时，盘类齿轮采用悬挂装炉比平 2在薄放装炉变形要小得多。

炉方式对减小齿轮端面变形效果特别明显。适当降低渗碳及淬火温度对减小变形也是有利的啪，因为温度越低变形越小。淬火温度不能太低，剐对于有效尺但否寸较大的工件心部就可能留有较多的铁索体 (序号耐 4的工件由于变形要求较严，控制变形量用较低淬为火温度，因此工件心部保留了一定量的铁素体，该工但

件属于从动轮，过装车试验完全能够满足使用要经求 )淬火油温度根据所甩油的种类不同选择的使用温。

参考文献[]王长生. 1橱墓# -孙夭和. I鼻麓伞齿轮热处理变形的措麓[ 拉} I刀.垒■热处理 - 9 6 ( 2 - 0 1 9 . 1) 3 .

度也不同。我们所用的是等温专用淬火油，的粘度较油大，油温太低油的流动性就差，影响工件的硬度及若会其均匀性。因此，油温升高到 l 0,证了油有较将 o℃保

[]‘ 2齿轮格处理 )鼍译组译.齿轮格硅理译文集[ . M]北豪：罾舒工业出版社 .9 0 l9 l 5 1 8;7~ 8.

好的流动性。淬火油搅拌速度也是影响变形的重要因

亡]龙光福. 3齿轮猝J变形的拉 I口]垒■热处理 .94 ( )3 .^} . I 1 9 .5:9

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