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齿轮渗碳热处理后常见缺陷及解决对策

2015年07月16日09:45 青岛丰东热处理

据小编所了解,渗碳热处理后的齿轮作为抗磨损零件,在机械传动设备中广泛应用。并且齿轮失效与渗碳齿轮热处理缺陷有关。下面就齿轮渗碳热处理过程中常见的缺陷,进行原因分析,提出一些具体的工艺措施。快跟随小编一起来了解一下吧!

1.硬化层偏浅:渗碳齿轮表层硬化层浅,会造成表面抗剥落性能降低,降低齿轮使用寿命。

1.1原因

在渗碳过程中,时间短、温度偏低、炉内有效加热区温度分布不均匀、渗碳热处理过程中强渗阶段及扩散阶段的碳势控制不当、装炉前齿轮未清除油污及装炉量过多、所留孔隙太小等都会造成渗碳齿轮硬化层偏浅。另外,齿轮材料及淬火冷却介质选择不当、选择的齿轮钢淬透性差及钢的材质太差、淬火介质冷却性能不足,也是造成正常渗碳淬火后硬化层偏浅的因素。

1.2预防措施

选用淬透性合适的钢材作渗碳齿轮材料、严格控制齿轮钢质量。控制渗碳前齿轮表面质量、装炉量、炉内温度、炉内碳势气氛,强渗和扩散时间、渗碳后淬火温度、冷却介质等可防止齿轮表面硬化层偏浅。对渗碳不足的齿轮可进行补渗碳。

2.淬火后表面硬度偏低:渗碳齿轮表面硬度偏低,会导致齿轮耐磨性和抗疲劳性能降低,对齿面抗磨擦、磨损性能产生不利影响。

2.1原因

(1)金相组织表面有脱碳层。脱碳是因渗碳后正火或淬火过程保护不当,产生表面脱碳现象。

(2)冷却速度太低。在显微镜下观察,表层组织不是马氏体组织,而是索氏体组织,显微硬度计检测明显硬度差别大。

(3)齿轮渗碳温度、淬火温度偏高,造成淬火后表面残余奥氏体量过多。

(4)齿轮材料淬透性差及淬火冷却介质冷却能力不足。

(5)淬火后回火温度过高,保温时间过长。

2.2预防措施

(1)对表面含碳量低的齿轮采取适当增碳处理。

(2)选择淬透性合适的材料和适当冷却能力的冷却介质,淬火冷却。

(3)含有过多残余奥氏体的渗碳齿轮,应进行650~C-670~C的高温回火,使合金碳化物析出一部分,降低重新加热淬火时奥氏体稳定性,促使奥氏体向马氏体转变。

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