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齿轮淬火机床热处理机械齿轮过程

1.机床齿轮按工作条件可分三组:

(1).低速:转速2m/s机床导轨淬火生产线,单位压力350-600N/mm^2.

(2).中速:转速2-6m/s淬火生产线,单位压力100-1000N/mm^2,冲击负荷不大.

(3).高速:转速4-12m/s,弯曲力矩大,单位压力200-700N/mm^2.

2.机床常用齿轮材料及齿轮淬火机床热处理:

(1).45 淬火,高温回火,HB200-250,用于圆周速度＜1m/s中等压力,高频

淬火,表面硬度HRC52-58,用于表面硬度要求高、变形小的齿轮.

(2).20Cr渗碳、淬火、低温回火HRC56-62,用于高速、压力、中等、并有冲击的齿轮. _x0012_1F_] C

(3).40Cr 调质牙条淬火调质生产线,HB220-250,用于圆周速度不大,中等单位压力的齿轮,淬火,回火,HRC40-50,用于中等圆周速度、冲击负荷不大的齿轮.

(4)除上述条件外，如尚要求热处理时变形小,则用高频淬火、硬度HRC52-58.

3.汽车、拖拉机齿轮的工作条件比机床齿轮要繁重得多,要求耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面比机床齿轮高.因此,一般是载荷重、冲击大丝杆淬火生产线,多采用低碳合金钢(除左行列出的牌号以外,尚有20MnMoB、20SiMnVB、30CrMnTi、30MnTiB、20MnTiB等),经渗碳、淬火、低温回火处理.拖拉机Z终传动齿轮的传动扭矩较大,齿面单位压较高,密封性不好,砂土、灰土容易钻入,工作条件比较差,常采用20CrNi3A等渗碳。

淬火时冷却不当而造成的淬裂淬火时由于冷却不当

淬火时冷却不当而造成的淬裂淬火时由于冷却不当，也会使零件发生淬裂事故。例如45号钢在淬火时有形成淬火裂纹的倾向。尤其当碳含量处于上限以及零件直径在7～8MM时易发生开裂。故淬火时选择合适的冷却介质极 其重要。另外，一些零件的结构较复杂，截面尺寸变化又较大，如果冷却剂选择不当，壁薄部位容易造成应力集中而导致淬裂。

6、机械加工缺陷导致的淬裂由于机械加工不良，在零件表面留下了深而粗的刀痕，在淬火冷却时，造成该处应力集中而导致裂纹。

7、零件外形对淬火裂纹的影响零件几何形状不合理或截面过渡区厚薄相差较大，在淬火时均易因应力集中而产生裂纹，另外，若零件的锻造流线分布不良，亦可能在淬火时造成淬裂缺陷。

8、不及时回火导致的开裂淬火后如不能及时回火，以致组织应力未能及时消除，将可能因淬火残余应力过大而导致裂纹的产生。特别是对于尺寸较大的工件，淬火后虽然表面已冷到室温，但心部尚未冷透，心部奥氏体组织仍在向马氏体转变，应力在不断增加，也就是说，淬火过程还在零件内部继续进行，以致在室温放置一段时间后，零件才发生开裂。

轧辊无铁芯感应加热淬火工艺

采用无铁芯感应器加热淬火工艺，可以增加轧辊淬火的硬化层深度，轧辊在使用中受力状态大大改善，增加了轧辊磨损时的修磨次数，轧辊寿命延长50%~80%。具体工艺是：

1、轧辊材质

采用淬火透性好的轧辊钢是必不可少。选用8CrMoV、9Cr、9Cr2、9CrV或较86CrMoV7淬透性更好DZ801、DZ811系列钢号。

2、预热与加热

无铁芯感应加热比功率小，通常采用无铁芯高感应器加热淬火的轧辊经炉中整体预热，其预热温度应以追求达到硬化层深度为目标决定，还应根据轧辊大小、感应器功率、是否内外冷却及其淬火后是否进行冷处理为目标决定，预热温度通常≥500~560℃为好。轧辊加热温度适当提高30-45℃和奥氏体化时间为8-15min来增加轧辊淬火的硬化层深度。

3、喷水淬火

无铁芯高感应器对轧辊进行感应加热淬火，因加热深度深，必 须采用大水量喷水淬火，必要时还需借助中 心孔进行大水量的内外冷却，以获取高硬、超深、应力状态轧辊。采用大喷孔、大水量、低水压、多层次稳态的新型喷水器，并增添空气绝热膨胀制冷的冷却装置。

加热淬火附属装置和测温仪器

要采用无铁芯高感应器对轧辊加热淬火必 须要有相应的附属装置，包括1)调压稳压装置以确保电压功率的调整和电压的稳定。2)保证有足够大水量的喷水淬火系统和低水压，大水量的喷水器。另外，与所有感应加热一样，轧辊在感应加热淬火中应有准确的测温仪器，光学高温计测温误差太大。

5、冷处理

要获高硬、超深的轧辊，经无铁芯高感应器加热淬大后必 须进行冷处理，要有能进行-120℃冷处理，以调整轧辊因淬火后的残余奥氏体量，确保轧辊有高硬、较深的淬火硬化层和应力状态。

冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺

汽车变速器驻车系统冠形扇齿是采用感应淬火的方法对精密冲压后的零件齿部表面进行强化处理。传统的感应淬火方式是单件同时淬火,存在效率低,零件变形量大,废品率高,个别齿端硬度不均等问题。

嵌入式单件感应淬火工艺冠形扇齿的基体材料为45钢,加工工艺为:45钢卷料精密冲压成形,然后齿面高频感应淬火,再低温回火后激光焊接而成。嵌入式单件感应淬火的工艺为:人工单件装卸工件,感应器不动,工件深入感应器内,齿片上下两侧面感应加热;工艺参数为直流电压170V,直流电流160A,加热时间为3s,喷射水冷却,冷却时间3s。冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺精冲零件无论外形轮廓还是中心孔,尺寸精度非常高,结合轴的连续感应淬火工艺考虑,设想使用夹具将单个工件叠加起来并两端锁紧,使之成为一个类似“异形轴”装夹在淬火机床工位,工位在机床控制下上下移动,感应器固定不动,对工件淬火面进行扫描淬火,这样将会大大减少机内装卸、冷却时间。