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桐城如何減少齒輪加工淬火變形和開裂

2023-11-18 10:59:05

齒輪加工產(chǎn)品的熱處理目的是為了提高齒輪的硬度和經(jīng)磨性,進(jìn)而增加齒輪的使用壽命,但是淬火不當(dāng)也會造成齒輪加工產(chǎn)品的開裂與變形,如何減少淬火開裂與變形呢。

齒輪材料

先要正確選擇齒輪材料并合理設(shè)計(jì)齒形狀。對于形狀復(fù)雜的齒輪好選用淬透性較高的齒輪鋼,使之能在緩冷的淬火介質(zhì)中冷卻,以減小內(nèi)應(yīng)力。對于精度要求較高的齒輪,可選用底變形鋼,并采用分級或等溫淬火。齒輪設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少截面厚薄懸殊、避免薄邊尖角;在齒輪厚薄交界處盡可能平滑過渡,對于大型齒輪,宜采用分離鑲拼結(jié)構(gòu)以盡量創(chuàng)造在熱處理后仍能用機(jī)械加工修整變形的條件。其次要正確進(jìn)行預(yù)備熱處理和鑄造。齒輪毛坯應(yīng)通過適當(dāng)?shù)念A(yù)備熱處理,如正火、退火、調(diào)質(zhì)處理等來獲得滿意的組織,以適應(yīng)機(jī)械加工和終熱處理的要求。鑄造齒輪毛坯的時(shí)候,要盡量減少鑄造缺陷,這些缺陷容易是齒輪在淬火時(shí)引起開裂和變形。后要采用合理的熱處理工藝。加熱時(shí)盡量做到加熱均勻,以減小加熱時(shí)的熱應(yīng)力;對于大型齒輪,應(yīng)采用預(yù)熱。選擇合適的淬火溫度,一般情況下盡量選擇淬火的下限溫度。正確選擇淬火介質(zhì)和冷卻方法,在滿足性能要求的前提下,應(yīng)選用較緩和的淬火介質(zhì),或采用分級淬火、等溫淬火等方法。

大型齒輪加工工藝淬火后齒輪上有許多小的區(qū)域內(nèi)硬度不足,這些區(qū)域被稱為軟墊。軟點(diǎn)往往是齒輪磨損或疲勞破裂的中心,降低了齒輪的使用壽命,因此成品齒輪上不允許有軟點(diǎn)存在。產(chǎn)生軟點(diǎn)的主要原因是:

1、齒輪的金相組織不均勻,如鋼材中存在碳化物偏析、帶狀組織或大塊鐵素體等。在此情況下,淬火前應(yīng)進(jìn)行鍛造或適當(dāng)?shù)念A(yù)備熱處理,是組織盡量均勻化。

2、齒輪表面局部脫碳或齒輪滲碳后其表面碳濃度不均勻,低碳區(qū)淬火后即成軟點(diǎn)。

3、淬火介質(zhì)冷卻能力不足,如水中混入油或肥皂等雜質(zhì),易使齒輪產(chǎn)生軟點(diǎn)。

4、操作不當(dāng),如工件表面不潔,未清氧化皮或污垢;工件浸入淬火介質(zhì),運(yùn)動不充分等都會形成軟點(diǎn)。

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