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《大直徑重載齒輪滲碳淬火變形的有效控制- .pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、堅(jiān)壅苧皇里j．Research&Applicatio【摘要】通過控制齒輪滲碳淬火變形的主要因素，在現(xiàn)這些高精度硬齒面齒輪國產(chǎn)化制造水平的提升，通過簡單設(shè)備與簡易操作條件下，通過控制工件放置方向，有開展科研與制造技術(shù)攻關(guān)，現(xiàn)已具備設(shè)計(jì)制造的高速效控制了齒輪滲碳淬火變形的缺陷。齒輪的能力，其最大功率為44O00kW，高圓周速度為156m／s，齒輪制造精度為4～5級(jí)；重載齒輪最大功率l、問題的提出達(dá)6000kW，最大傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)2000kN·m，圓周速度達(dá)齒輪在傳動(dòng)過程中要承受彎曲、沖擊等載荷。齒30～50m／s，齒輪精度達(dá)5～6級(jí)。
2、輪產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，除依賴于合理而先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法大功率齒輪的高速與重載、特別是大直徑輻板結(jié)外，主要決定于齒輪制造水平的高低。構(gòu)滲碳淬火生產(chǎn)的批量化，對(duì)制造精度提出更高的要根據(jù)齒輪的工作條件不同，一般應(yīng)滿足下列幾個(gè)求。一般為控制變形，常采用淬火壓床、熱油淬火或等基本要求：溫淬火等方法。然而，配置淬火壓床需有一定的設(shè)備(1)輪齒表面層要有足夠的硬度和耐磨性。成本和設(shè)備制作周期，且由于結(jié)構(gòu)的限制而通用性有(2)對(duì)于承受交變載荷和沖擊載荷的齒輪，基體限，難以適用于多種尺寸規(guī)格和不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品；熱要有足夠的抗彎強(qiáng)度與韌性。油淬火或等溫淬
3、火也有一定的設(shè)備要求及相應(yīng)的工藝操(3)良好的工藝性，易于切削加工且熱處理性能作方法。好。我公司熱處理車間，由于產(chǎn)品及工藝種類眾多經(jīng)實(shí)際使用分析，高速與重載齒輪已成為汽車與(其中部分東風(fēng)11、東風(fēng)8型機(jī)車3種較大尺寸齒輪種類機(jī)車行業(yè)成套設(shè)備的關(guān)鍵部件，其絕大部分采用硬齒面見附表，材質(zhì)均為20CrMnTi)，僅配置了常規(guī)熱處理齒輪，齒輪的圓周速度最高可達(dá)150m／s，傳動(dòng)功率最高操作所需的簡單設(shè)備(加熱爐體及室溫條件下的冷卻達(dá)40O00kW，齒輪精度等級(jí)5～6級(jí)，最高為4級(jí)。為實(shí)槽)。齒輪主要尺寸工件模數(shù)m分度圓直徑d／mm齒頂
4、圓直徑d．／mm幅板厚度c／m齒寬b／mmd~／mm齒輪A6372384206690齒輪B6354366206090齒輪c6306322_442055105高達(dá)10％左右。二工藝及變形機(jī)理分析工件變形的原因主要有：工件原滲碳淬火工藝為：滲碳930~C×(8～9)h，回火(1)熱塑性變形由高溫加熱時(shí)的蠕變引起。(600～650)℃×2．5h，淬火830℃×(1．5～2)h，回(2)相變過程應(yīng)力冷卻過程中，組織應(yīng)力和熱火180~C×2h。使用專用吊具，工件平放，各加熱過程應(yīng)力疊加構(gòu)成變形的主導(dǎo)應(yīng)力。均在井式滲碳爐中進(jìn)行。長期以來，
5、由于工件的滲碳淬(3)附加應(yīng)力由于工件表層與心部的成分、組火變形較大，致使其公法線變形量達(dá)0．40ram，廢品率織性能不一而造成的應(yīng)力。_囝型墮笪墊絲參磊工熱加工www．metalworkit~q1950．comResearch&ApplicatioI壅皇壁里三、工藝改進(jìn)根據(jù)上述分析可知，工件在爐中擺放方式與變形有較大關(guān)系，因此為保證工件的擺放位置，我們采用了1．鍛造毛坯正火如下方法：以工件同側(cè)的鋼印為標(biāo)志，有鋼印面為正此工序增加于工件粗車之后。這種預(yù)備熱處理可面，無鋼印面為反面。滲碳時(shí)，工件正面向上擺放，其得到均勻等軸晶粒的
6、鐵素體和珠光體組織，促進(jìn)同批毛后的正火及淬火工序均為反向擺放。坯中不同部位組織均勻一致。這不但保證工件具有良好3．滲碳后正火的切削性能，更重要的是，由于減少了后道熱處理工序除上述蠕變作用外，正火還消除表層的網(wǎng)狀碳化易產(chǎn)生的組織應(yīng)力和附加應(yīng)力，而有利于減少滲碳淬火物并使碳繼續(xù)擴(kuò)散，從而使?jié)B碳層的碳濃度曲線更趨向易產(chǎn)生的不規(guī)則變形。平緩。這樣不僅有效地提高了工件強(qiáng)度，還減少了附加2．裝爐方式應(yīng)力，減少了表層至心部馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性，從而由于工件各熱處理工序中溫度與材質(zhì)的熔點(diǎn)之比使組織應(yīng)力及高、低碳馬氏體的相變產(chǎn)生的體積效應(yīng)均均大
7、于0．5，因此蠕變引起的工件變形不可忽視。這種有所減少，有利于減小變形量。變形的特征為：工件的周邊在加熱過程中相對(duì)于中心部4．工藝參數(shù)位下垂，其應(yīng)變一時(shí)間關(guān)系見附圖。在不影響滲碳效果的前提下，將滲碳溫度由930~C圖中的曲線2為典型的蠕變曲線，OA為加載瞬時(shí)的降至920℃，以減少正向蠕變量；在相變充分的條件彈性變形，AB為減速蠕變，BC為恒速蠕變，CD為加下，將淬火溫度由830~C降至820~C，并采用靜油淬火，速蠕變，其終結(jié)為斷裂；曲線1表現(xiàn)出低溫應(yīng)力下減速以減少淬火烈度，進(jìn)一步控制淬火變形量。和恒速蠕變階段的延長；曲線3表
8、現(xiàn)出高溫高應(yīng)力下恒值得一提的是，國內(nèi)外同行一般依靠淬火壓床和速階段的縮短以至消失。采用熱油淬火來解決齒輪滲碳淬火的變形問題，而我車間直至目前尚未有控制變形的設(shè)備，淬火介質(zhì)則為在環(huán)境溫度下使用的機(jī)油與柴油的混合油(淬冷過程中不進(jìn)行額外控溫)。有時(shí)在設(shè)備條件不允許時(shí)，滲碳工序會(huì)在
