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《汽車滲碳淬火齒輪的表面殘余應(yīng)力研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、‘蘑瓤蔗熱處引!?#?%#汽車滲碳淬火齒輪的表面殘余應(yīng)力研究東風(fēng)汽車有限公司刃量具廠&湖北十堰??()(?+劉建明朱小清,,摘要】研究了汽車齒輪生產(chǎn)中滲碳熱處理過程中淬火冷卻和回火狀況以及磨削加工對汽車齒輪表面殘余應(yīng)力的影響。,,研究表明充分淬滅冷卻有利于表面殘余壓應(yīng)力的提高正確的磨削工藝不改變殘余應(yīng)力的分布,但過多的磨削熱會在次表層產(chǎn)生高的拉應(yīng)力。我國汽車齒輪,/生產(chǎn)近些年來發(fā)展很快但與發(fā)達國(磨削加工。家相比技術(shù)上仍有一定的差距許多汽車齒輪對表面殘對于精度高的齒輪,在熱處理后需要采用磨削加工,余
2、應(yīng)力都有一定的要求國外在這方面進行了大量的研來解決熱處理變形的問題,磨削作業(yè)會因兩個方面的原,,究我國在這方3面不太重視盡管采用強力噴丸提高表因而改變齒輪表面的應(yīng)力狀況磨削熱造成表面的發(fā),面壓應(yīng)力技術(shù)在汽車行業(yè)已用于高負荷齒輪但對熱處熱和冷卻液的急冷引人新的應(yīng)力。磨削熱過高時,會。,,理和磨削工藝對殘余應(yīng)力的影響缺乏足夠的重視近年造成表面過回火回火馬氏體組織進一步分解比體積一來,在與美國康明斯公司的合作中,美方對我廠提供的變小,表面產(chǎn)生拉伸殘余應(yīng)力。齒輪表層殘余應(yīng)力提出了嚴格要求,為此,我們進行了因此,
3、通常情況下,齒輪磨削加工時,不正確的磨。。一系列的試驗和研究本文主要就熱處理過程中的冷卻削作業(yè)會在表面產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力和回火狀況,以及磨削工藝方面對齒輪表面殘余壓應(yīng)力二、試驗結(jié)果及分析的影。!啊進行了分析研究熱處理過程對齒輪表面殘余應(yīng)力的影響、一影響齒輪表面殘余應(yīng)力的因素汽車齒輪滲碳后,表面含碳量高,馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫#,,#。,,通常度?點低而心部母材含碳量低?點高因此齒輪表面殘余應(yīng)力分為殘余拉應(yīng)力和殘余壓應(yīng)力,?情況下表面殘余拉應(yīng)力對齒輪性能是有害的,而表面殘滲碳后淬火時一般從接近母材的馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度?
4、,,。余。點高的部分開始相變?nèi)缓笙嘧兿螨X輪中心和外表擴散壓應(yīng)力則對提高齒輪抗疲勞壽命十分有利滲碳淬火,,齒輪表面殘余應(yīng)力主要是在滲碳淬火過程中產(chǎn)生的,但當(dāng)外表發(fā)生馬氏體相變時由于產(chǎn)生體積膨脹最終便在。、。齒輪表面形成殘余壓應(yīng)力材料工藝參數(shù)等因素都會有磨削加工過程對表面殘余應(yīng)力也有很大的影響齒輪表,而本文只對冷卻和回火狀況進行分析。面殘余應(yīng)力可以采用。影響采用康明斯?射線衍射儀來測定,。%#&系列發(fā)動機齒輪分?組進行試驗齒輪材料為./滲碳熱處理,,()?+??在密封箱式多用爐經(jīng).()℃滲碳后/滲碳層深為,,,
5、齒輪滲碳后表層由于碳原子的滲人碳含量高!011左右2,降溫至呂書2℃均溫,然后人印℃的分級油,而心部碳含量低這將導(dǎo)致齒輪淬火時表層和心部馬氏,3)。中淬火冷卻最后再經(jīng)℃回火4)5第組齒輪滲碳。,1,體轉(zhuǎn)變順序不一致通常情況下心部由于0點高,6淬火后出爐不空冷立即回火第(組齒輪滲碳淬火冷至,,。首先發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變體積膨脹此時表層仍為塑性較室溫后回火6第?組齒輪正常滲碳淬火后不進行回火最,2好的奧氏體狀態(tài)產(chǎn)生塑性變形當(dāng)齒輪進一步冷卻至后,對上述?組齒輪分別切取齒輪試樣,對節(jié)圓部位進行1,,,,。表層的0點以下時
6、表層發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變體積膨脹表層殘余應(yīng)力測試測試結(jié)果見圖,,,,但由于心部已變成馬氏體很難產(chǎn)生塑性變形因此從圖可知齒輪滲碳淬火后未冷至室溫/第0組2。、,最后在表層通常產(chǎn)生壓縮殘余應(yīng)力材料的成分工藝的表面殘余壓應(yīng)力為((4?78而正常冷至室溫的齒輪/第。,。參數(shù)的淬火介質(zhì)對殘余應(yīng)力均有影響(組2表面殘余壓應(yīng)力為?94?78明顯比前者大這主要:);、第(、,熱加工目!拓城嶸一3?、%川熱處理翻繃翩#是因為淬火時未冷至室溫即回火的齒輪表面殘余奧氏體量%&?#?八曰!門!%#較多,表面相變時體積膨脹較小
7、,因而表面殘余壓應(yīng)力較芝食側(cè)條似己。,,必須冷小因此汽車齒輪滲碳淬火后至室溫后才能回一?))一,以確保齒輪表面有較大的殘余壓應(yīng)力。,?))??夔鑒季?火另外如果齒一5))(離表面深度?(輪正常滲碳淬火后再進行一次深冷處理,則可促使部分殘未磨削磨?削!&!((,)去磨削&+(())磨?削開裂余奧氏體進一步轉(zhuǎn)變成馬氏體從而得到更大的表面殘余。壓應(yīng)力齒輪正常滲碳淬火后表面殘余壓應(yīng)力為?.104圖#磨削工藝對殘余應(yīng)力的影響,。&第?組+高于上述回火后的應(yīng)力值回火過程中馬氏體淬火冷卻方式對汽車齒輪表面殘余應(yīng)力影響較
8、大,必須發(fā)生分解,析出碳化物,使馬氏體的碳含量和正方度下降,確保齒輪淬火后完,否則將導(dǎo)致齒全冷至室溫才能回火從而比體積也變小,最終導(dǎo)致表面殘余壓應(yīng)力減小,但回輪表面殘余壓應(yīng)力減小0滲碳淬火齒輪回火后,表面殘火提高韌性和強度+余壓應(yīng)力有所下降,但會提高齒輪的綜合力學(xué)性能。滲,,一?.,?&&碳熱處理后高的壓應(yīng)力在最表層正確的磨削工藝雖不改變應(yīng)力的分布狀況,但磨削深度直接影響到高的壓應(yīng)只側(cè)婿似5芝?門二二云才經(jīng)冬手尋
