17CrNiMo6鋼大型重載內(nèi)齒圈滲碳淬火畸變控制
發(fā)布時間：
2014-04-17 11:42
由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對齒輪傳動類機械零件的要求越來越高，要求其具有耐磨、抗表面接觸疲勞和抗彎曲疲勞等綜合力學(xué)性能。熱處理是齒輪生產(chǎn)制造中的一道關(guān)鍵工序，主要是對齒輪進行滲碳淬火處理，其存在的主要問題是齒輪的畸變。影響齒輪畸變的因素很多，而且其中很多因素彼此交互影響，難以控制，生產(chǎn)中經(jīng)常會因畸變超差而產(chǎn)生廢品，滲碳淬火畸變已經(jīng)成為國內(nèi)外齒輪制造中的技術(shù)難點之一。
大型重載內(nèi)齒圈在大型工程機械裝備齒輪箱中具有廣泛的應(yīng)用，由于其體積較大，且屬于薄壁結(jié)構(gòu)，此類零件的畸變更不容易控制。在滲碳淬火過程中，如果加熱或者冷卻不合理會造成工件不均勻漲縮，致使齒圈產(chǎn)生畸變。內(nèi)齒圈的畸變主要包括橢圓度和錐度兩個方面，本文結(jié)合實際生產(chǎn)情況，從滲碳淬火工藝和工裝兩個基本點方面進行改進，將內(nèi)齒圈的畸變程度控制在較低的范圍內(nèi)。
從工藝和工裝方面，對合理控制內(nèi)齒圈畸變進行了研究。得出的結(jié)論是：
1）內(nèi)齒圈滲碳前增加一道去應(yīng)力退火工序，其退火溫度遠(yuǎn)低于滲碳、淬火的溫度，而且加熱速度較慢，有利于加工應(yīng)力的釋放。
2）滲碳前的升溫期采取階梯升溫并嚴(yán)格控制升溫速度60℃/h，可以減小內(nèi)齒圈各部位由于受熱不均勻引起的溫差，保證穩(wěn)定的奧氏體的轉(zhuǎn)變速度，而且采用相對較低的滲碳淬火溫度和提高淬火介質(zhì)溫度，可以相應(yīng)減少熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，在一定程度上減小內(nèi)齒圈畸變程度。
3）內(nèi)撐式工裝的定位套可以在淬火過程中與內(nèi)齒圈形成良好的貼合，限制內(nèi)齒圈橢圓度和錐度畸變，而且采用多點支撐可以改善熱傳遞效率使內(nèi)齒圈各部位受熱均勻，減小熱處理過程中由于工件自身質(zhì)量過大而受力不均勻引起的畸變。
4）工藝和工裝改進后小范圍量產(chǎn)，可以將橢圓度控制在0.40～0.70mm，錐度控制在0.28～0.52mm，其平均值相對于內(nèi)齒圈內(nèi)徑的畸變率分別為佳0.036%和0.027%，具備了大規(guī)模量產(chǎn)推廣應(yīng)用的條件。
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