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齿轮加工产品如何减少淬火变形和开裂

来源:成都机械加工     阅读次数:65     发布时间:2017-11-04

齿轮加工产品的热处理目的是为了提高齿轮的硬度和耐磨性,进而增加齿轮的使用寿命,但是淬火不当也会造成齿轮加工产品的开裂与变形,那么如何减少淬火开裂与变形呢?

首先要正确选择齿轮材料并合理设计齿形状。对于形状复杂的齿轮最好选用淬透性较高的齿轮钢,使之能在缓冷的淬火介质中冷却,以减小内应力。对于精度要求较高的齿轮,可选用底变形钢,并采用分级或等温淬火。齿轮设计时尽量减少截面厚薄悬殊、避免薄边尖角;在齿轮厚薄交界处尽可能平滑过渡,对于大型齿轮,宜采用分离镶拼结构以尽量创造在热处理后仍能用机械加工修整变形的条件。其次要正确进行预备热处理和铸造。齿轮毛坯应通过适当的预备热处理,如正火、退火、调质处理等来获得满意的组织,以适应机械加工和最终热处理的要求。铸造齿轮毛坯的时候,要尽量减少铸造缺陷,这些缺陷容易是齿轮在淬火时引起开裂和变形。最后要采用合理的热处理工艺。加热时尽量做到加热均匀,以减小加热时的热应力;对于大型齿轮,应采用预热。选择合适的淬火温度,一般情况下尽量选择淬火的下限温度。正确选择淬火介质和冷却方法,在满足性能要求的前提下,应选用较缓和的淬火介质,或采用分级淬火、等温淬火等方法。

大型齿轮加工淬火后齿轮上有许多小的区域内硬度不足,这些区域被称为软垫。软点往往是齿轮磨损或疲劳破裂的中心,降低了齿轮的使用寿命,因此成品齿轮上不允许有软点存在。产生软点的主要原因是:

1、齿轮的金相组织不均匀,如钢材中存在碳化物偏析、带状组织或大块铁素体等。在此情况下,淬火前应进行锻造或适当的预备热处理,是组织尽量均匀化。

2、齿轮表面局部脱碳或齿轮渗碳后其表面碳浓度不均匀,低碳区淬火后即成软点。

3、淬火介质冷却能力不足,如水中混入油或肥皂等杂质,易使齿轮产生软点。

4、操作不当,如工件表面不洁,未清除氧化皮或污垢;工件浸入淬火介质,运动不充分等都会形成软点。

在知道了软点产生的原因后就要进行预防,保证正品齿轮都没有软点产生。

本文来自:文林机械-四川机械加工