齒輪廠采用碳氮共滲工藝:
采用碳氮共滲工藝,有利于消除在較高溫度下工件成分波動對畸變的不利影響,降低熱塑性畸變,減少淬火過程中的應力。淬火時,采用下限淬火溫度并進行保溫,可以使工件表層與心部的溫度均勻一致,減少了淬火過程中的熱應力及體積脹縮效應,從而減小了齒輪畸變,提高了齒輪加工精度。
實例1采 礦機械設備中的內花鍵雙聯(lián)齒輪(圖4-86),材料為20CrMnTiA鋼,滲層深度0.6~ 1.0mm,表面與心部硬度要求分別為58~63HRC和30~35HRC。
(1)齒輪加工工藝路線下料-→>鍛造-→正火- +粗車→不完全淬火- +半精車-→拉削花鍵→精車以φ85*0.03 mm花鍵孔定位,插齒-→齒部尖端倒圓角→碳氮共滲淬火→推刀推花鍵_ +檢驗。
碳氮共滲采用RQ3-75-9型井式滲碳爐,內花鍵孔涂覆防滲涂料。其碳氮共滲工藝及淬火、回火工藝分別如圖4-87和圖4-88所示。強滲與擴散時間比值選用5:1,滲劑中三心年胺和乙醇的比例采用5:2,采用CCI,進行催滲。
(2) 齒輪畸變檢驗
熱處理后齒輪花鍵內孔畸變保持在0~+0.03mm范圍內,畸變合格,并可省去推刀推花鍵工序。齒輪表面與心部硬度合格,滲層深度合格,滲層組織為細粒狀碳氦化合物+馬氏體+少量殘留奧氏體。
實例:起重機變速器雙聯(lián)齒輪(圖4-圖4 -88雙聯(lián)齒輪淬火及回火工乞西線89),材料為20CrMnTi鋼,模數(shù)為4. 25~4.5mm,滲碳層深度0.7 ~1.0mm,齒輪表面與心部硬度分別為58 -62HRC和38~45HRC,齒輪精度要求較高。
(1)齒輪畸變情況原采用滲碳淬火 工藝處理后,齒輪內孔畸變大,呈錐形,達不到產品技術要求。
(2)改進措施與齒輪畸變控制效果采用碳氮共滲工藝,即860C x6.5h碳氮共滲,降溫至840C x30min后,出爐油淬。經檢驗:金相組織、滲碳層深度及硬度均合格,齒輪精度滿足要求。
除了采用碳氮共滲處理減少畸變外,還采用內孔加仿形心套(與內孔間隙0.4~0.6mm),輪轂加墊圈,使齒輪各部位冷卻均勻,進一步減少齒輪熱處理畸變。
(3)滲碳淬火齒輪堵孔微畸變方法 對花鍵孔進行填充堵孔處理,可以有效地減小滲碳淬火齒輪花鍵孔畸變。填充材料成分(質量分數(shù))為: 80% SiO2、10. 05%Al,O、、1. 50%Fe,O,、0. 90% CaO、0. 40% Mg0、含泥量1.0%,另含一定量的煤粉及陶土。
實例:變速器齒輪,材料20CrMnTi鋼,要求滲碳淬火。
(1)滲碳淬火齒輪堵孔微畸變法圖4.90 所示為滲碳淬火齒輪堵孔微時變法示意圖。齒輪滲碳淬火工藝如圖4-91所示。
(2)齒輪畸變控制效果齒輪經滲碳淬火后,第1組效果明顯,采用第1組方法再次試驗。