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齒輪減速機齒輪淬火冷卻中的質量問題分析
2015-05-13 15:09:31 保定格魯夫機械有限公司 www.awesomecarfunmaker.com 點擊數：
不管是
滲碳
淬火
、
碳氮共滲
淬火
、
感應加熱淬火
還是
整體
加熱
淬火
，
齒輪
淬火冷卻
過程
可能出現的
熱處理
質量
問題
主要有：①
淬火
態
硬度
不足，
淬火
態
硬度
不均，
淬火硬化
深度
不夠
；②
淬火
后心部
硬度
過高；③
淬火變形
超差；④
淬火
開裂；⑤
油淬
后
表面
光亮度
不夠
。
現場
出現的這類
質量
問題
往往與
齒輪
的
材質
、
前處理
、
淬火加熱
和
淬火冷卻
有關。在排除
材質
、
前處理
和
加熱
中的
問題
后，
淬火冷卻
的
作用
就顯得特別突出了
淬火冷卻
大多
是在
液體介質
中進行的，如
齒輪
淬火
用的通常是
淬火
油、
水溶性
淬火介質
和
自來水
。因此，
下面
將首先分析
齒輪
淬火冷卻
可能出現的上述
質量
問題
與
所用
淬火介質
的
特性
和用法的關系，并指出解決不同
問題
所需
淬火液
的
冷卻
速度
分布
特點
。隨后簡單介紹
常用
淬火介質
的
冷卻
速度
分布
特點
和選用時的
注意事項
。
1
淬火冷卻
中的
質量
問題
1.1
硬度
不足與
硬化深度
不夠
淬火冷卻
速度
偏低是造成
齒輪
淬火硬度
不足、
硬度
不均和
硬化深度
不夠
的
原因
。但是，
根據
實際
淬火
齒輪
的
材質
、
形狀
大小
和
熱處理
要求不同，又可以分為
高溫階段
冷速
不足、中低溫階段
冷速
不足以及低溫階段
冷速
不足等不同情況。比如對于中小
齒輪
，
淬火硬度
不足往往是中
高溫階段
冷速
不足所至，而模數大的
齒輪
要求較深淬硬層時，提高低溫
冷速
就非常必要。
對于
淬火
用油，一般來說，油的蒸汽膜階段短、中溫
冷速
快且低溫
冷卻
速度
大，往往能獲得高而且均勻的
淬火硬度
和大的淬硬
深度
。
工件裝掛方式對
淬火冷卻
效果也有明顯影響。
淬火
油流動通暢，并配備和使用好攪拌裝置，才能得到更好的效果。
提高
所用
淬火介質
的低溫
冷卻
速度
，往往可以增大淬硬層
深度
。在滲層碳濃度
分布
相同的情況下，采用低溫
冷卻
速度
更高的
淬火
油，往往能獲得更深的
淬火硬化
層。因此，采用
冷卻
速度
快的
淬火
油后，相應縮短工件的
滲碳
時間，仍然能獲得要求的
淬火
淬硬層
深度
。所要求的
滲碳
淬硬層
深度
越大，這種方法縮短
滲碳
時間的效果越明顯。
1.2
淬火
后心部
硬度
過高
這類
問題
可能與所選介質
冷速
過快或介質的低溫
冷卻
速度
過高有關。解決辦法之一是改換
淬火
油來滿足要求。辦法之二是與
淬火介質
生產廠家聯系，有針對地加入適當的添加劑來降低現有
淬火
油的中低溫
冷卻
速度
。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。
1.3
淬火變形
問題
最近，發表的關于
淬火變形
的文章，把引起變形的
原因
歸結為
淬火冷卻
速度
不足和
速度
不均，并在此基礎上提出了提高
冷卻
速度
并設法實現均勻
冷卻
的解決方法，可供參考［1］。比如，
齒輪
的內花鍵孔變形，往往是所選的
淬火
油高溫
冷速
不足，或者說油的蒸汽膜階段過長的緣故。提高油的高溫
冷速
并同時提高油在整個
冷卻
過程
的
冷速
，一般就能解決內花鍵孔的變形
問題
。對于中小
齒輪
，尤其是比較精密的
齒輪
，選好用好等溫分級
淬火
油是控制變形必不可少的措施。
1.4
齒輪
的
淬火
開裂
問題
這個
問題
主要出現在
感應加熱淬火
中。選擇好的
水溶性
淬火介質
，比如國內外普遍采用的PAG類介質代換原來使用的
自來水
，
問題
便解決了。
感應加熱淬火
采用PAG介質，可以獲得高而且均勻的
淬火硬度
和深而且穩定的淬硬層，淬裂危險極小。
1.5光亮性
問題
通常，光亮
淬火
油的光亮性好則
冷卻
速度
就
不夠
高，而
冷卻
速度
很高的
淬火
油的光亮性則
不夠
好。此外，熱油的光亮性一般也較差。使用較久的油光亮性稍差，可以換新油或補加提高光亮性的添加劑。
2
齒輪
用
淬火介質
的選擇
當前用于
齒輪
淬火
的介質主要是各種
淬火
油、
水溶性
淬火介質
和普通
自來水
。以下分別討論這些介質在
齒輪
淬火
中的選用方法和
注意事項
。
關鍵詞：
滲碳
淬火
碳氮共滲
感應加熱淬火
還是
整體
加熱
齒輪
淬火冷卻
過程
熱處理
質量
問題
硬度
淬火硬化
深度
不夠
淬火變形
油淬
表面
光亮度
現場
材質
前處理
淬火加熱
作用
是在
液體介質
水溶性
淬火介質
自來水
下面
所用
特性
淬火液
冷卻
速度
分布
特點
常用
注意事項
硬化深度
淬火硬度
原因
根據
實際
形狀
大小
高溫階段
冷速
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