差速器齒圈熱處理變形分析

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1、差速器齒圈熱處理變形分析[導(dǎo)讀]從影響齒輪熱處理變形的幾個主要因素入手，分析其產(chǎn)生的原因摘要：從影響齒輪熱處理變形的幾個主要因素入手，分析其產(chǎn)生的原因；并通過一系列的試驗來分析影響差速器齒圈熱處理變形的具體因素，采取相應(yīng)措施，減少熱處理變形，從而提高其精度。關(guān)鍵詞：差速器齒圈；齒輪；變形；熱處理???????1齒輪熱處理變形的影響因素???????熱處理變形直接影響到齒輪的精度、強度、噪聲和壽命，即使在熱處理后加上磨齒工序，變形仍然要降低齒輪的精度等級。影響熱處理變形的因素較多，主要的有以下幾個方面???????1.1齒輪材料對齒輪變形的影響?????

2、??不同爐次冶煉的同一牌號的鋼材，其淬透性曲線會在一定范圍內(nèi)變化。由于原材料淬透性不同，導(dǎo)致了淬透性帶寬的不同，滲碳淬火后的組織就會出現(xiàn)差異，變形也就不一樣。???????1.2預(yù)備熱處理對齒輪變形的影響???????齒坯預(yù)備熱處理組織的均勻性和穩(wěn)定性對齒輪最終熱處理變形的影響很大，因為齒輪各部分的原始組織不同，其比熱就不同，在熱處理過程中產(chǎn)生的尺寸變化也就不同。???????1.3滲碳工藝對齒輪變形的影響???????滲碳層的均勻性、溫度的均勻性、冷卻介質(zhì)溫度的均勻性都會影響到齒輪變形。隨著滲碳溫度的提高，工件的形狀變形加劇，淬火溫度的提高．工件變形

3、也會劇烈。???????1.4裝夾方式及夾具的影響???????合適的裝夾方式及夾具能使工件加熱冷卻均勻，工件各部分滲碳層均勻，以減少熱應(yīng)力不均，和組織應(yīng)力不均，并可減小變形。對于齒輪在熱處理過程中的變形關(guān)鍵是掌握其變形規(guī)律。???????2差速器齒圈熱處理試驗分析???????我公司在進行差速器齒圈類零件的熱處理時經(jīng)常會遇到齒圈端面平面度和內(nèi)孔變形的穩(wěn)定性較差，以及出現(xiàn)同批號零件不同爐次熱后變形差異很大的現(xiàn)象。我方著手對影響其變形的相關(guān)因素以及工裝改進進行了大量的試驗，試驗分析主要針對以下四個方面進行：???????①熱前毛坯的處理狀態(tài)及內(nèi)部組織對熱

4、處理后變形的影響???????②熱處理過程工藝控制???????③零件裝爐方式???????④材料???????具體數(shù)據(jù)和分析如下：???????2.1毛坯處理狀態(tài)的試驗???????材料：20CrMoH???????裝料方式：同現(xiàn)行裝料方式???????現(xiàn)行毛坯處理狀態(tài)為正火處理，我們將毛坯控制狀態(tài)調(diào)整為等溫退火處理，試驗零件數(shù)為20個，熱后檢查結(jié)果，本次試驗并沒有改觀差速器齒圈的變形問題，抽檢同批號零件熱前顯微組織狀態(tài)顯示：組織為等軸的片狀珠光體（P）+鐵素體（F），有明顯的帶狀組織存在。???????結(jié)論：因毛坯內(nèi)部組織存在明顯帶狀組織，因此不能

5、確定毛坯等溫退火處理與毛坯正火處理零件熱處理后的變形問題。???????2.2熱處理過程工藝控制方式的試驗???????材料：20CrMoH???????針對目前的熱處理過程，其控制方式為：滲碳淬火+回火（毛坯為正火狀態(tài)），我們對零件熱處理工藝進行調(diào)整，其控制方式為：滲碳+空冷+壓淬+回火（毛坯為正火狀態(tài)），試驗零件數(shù)為20個，熱后檢查結(jié)果1-10#零件平均端面平面度0.073，平均內(nèi)孔圓度0.042，11-20#零件平均端面平面度0.041，平均內(nèi)孔圓度0.028，單位mm，總體數(shù)據(jù)分析，壓淬試驗可以明顯改觀差速器齒圈的端面及內(nèi)孔變形問題。但是試驗結(jié)

6、果1-10#批次零件變形比11-20#批次零件變形惡劣。???????抽檢1-10#同批號零熱前顯微組織狀態(tài)顯示：組織為等軸的片狀珠光體（P）+鐵素體（F），有明顯的帶狀組織存在，11-20#同批號零熱前顯微組織狀態(tài)顯示：組織為等軸的片狀珠光體（P）+鐵素體（F），無明顯的帶狀組織存在。???????結(jié)論：壓淬雖然可以解決平面翹曲和內(nèi)孔圓度變形問題，但不能改觀齒輪變形問題。因為原始組織內(nèi)部存在帶狀組織，其變形狀態(tài)明顯惡劣。???????2.3調(diào)整零件裝爐方式的試驗???????材料：20CrMoH???????毛坯處理狀態(tài)：等溫退火???????裝料方

7、式：改進后裝料方式???????現(xiàn)行零件熱處理裝爐方式，本次試驗將裝爐方式調(diào)整為，試驗零件數(shù)為19個，熱后檢查???????在相同材料和毛坯處理狀態(tài)下，改進裝料方式明顯改觀差速器齒圈的變形問題。???????結(jié)論：改進裝料方式后，可以明顯改善差速器齒圈的變形。???????2.4材料試驗???????毛坯處理狀態(tài)：正火???????裝料方式：改進后的裝料方式???????分析表明其他生產(chǎn)條件一致的情況下，只是零件使用的材料不同，可以看出毛坯使用28MnCr5材料熱處理后綜合效果最好。???????3試驗總結(jié)???????3.1壓淬雖然可以解決平面翹曲和

8、內(nèi)孔圓度變形問題，但沒有改觀齒部變形問題。???????3.2零件在預(yù)處理狀態(tài)下基體內(nèi)存在帶狀