论矫正淬火对齿圈热处理变形控制的作用

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汽车齿轮使用的热处理工艺及其作用

汽车齿轮使用的热处理工艺及其作用一、热处理工艺的概念及作用热处理是通过加热、保温和冷却等工艺方法，使金属材料在固态结构下发生物理或物理化学变化，从而获得一定的组织和性能。

热处理可以改善金属材料的力学性能、物理性能和化学性能，提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等。

二、汽车齿轮的热处理工艺1. 淬火淬火是指将汽车齿轮加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。

这一过程能够使齿轮获得高硬度和强度，提高其耐磨性和抗疲劳性能。

淬火后的齿轮组织为马氏体组织，具有较高的硬度和韧性。

2. 调质调质是指将淬火后的齿轮加热至适当的温度，然后保温一段时间，最后在空气中冷却。

调质可以消除淬火过程中产生的内应力，提高齿轮的韧性和抗冲击性能。

调质后的齿轮组织为马氏体和回火组织的混合组织，既有一定的硬度，又有较高的韧性。

3. 淬火回火淬火回火是将淬火后的齿轮加热至一定温度，保温一段时间，然后在适宜介质中迅速冷却，最后再次加热至较低的温度进行回火。

淬火回火工艺能够使齿轮获得既有较高硬度，又有一定韧性和韧性的组织结构，提高齿轮的强度、韧性和耐磨性。

4. 等温淬火等温淬火是将汽车齿轮在加热至临界温度后保温一段时间，然后在适宜介质中迅速冷却。

等温淬火工艺能够使齿轮获得细小的马氏体组织，具有较高的硬度和强度，提高齿轮的耐磨性和抗疲劳性能。

三、热处理工艺对汽车齿轮的作用1. 提高齿轮的硬度和强度：通过热处理工艺，汽车齿轮的硬度和强度得到提高，能够更好地抵抗外界的冲击和压力，延长使用寿命。

2. 提高齿轮的耐磨性：热处理工艺能够使齿轮表面形成硬度较高的层，提高齿轮的耐磨性，减少磨损，提高传动效率。

3. 提高齿轮的韧性和韧性：通过热处理工艺，齿轮的组织结构得到调整，能够提高齿轮的韧性和韧性，增强其抗冲击性能。

4. 改善齿轮的尺寸稳定性：热处理工艺能够消除齿轮加工过程中产生的内应力，使齿轮的尺寸更加稳定，减少变形和变位。

5. 提高齿轮的抗腐蚀性：热处理工艺可以通过改变齿轮的组织结构，提高其抗腐蚀性能，延长使用寿命。

等温正火对汽车齿轮渗碳淬火变形的影响

等温正火对汽车齿轮渗碳淬火变形的影响摘要：汽车齿轮是汽车传动系统的重要组成部分，其性能直接影响着汽车的可靠性和使用寿命。

渗碳淬火是一种常用的齿轮热处理工艺，但其变形问题却一直困扰着汽车制造业。

本文研究了等温正火对汽车齿轮渗碳淬火变形的影响，并对相关问题进行了分析和探讨。

关键词：汽车齿轮、热处理、渗碳淬火、变形、等温正火正文：一、引言汽车齿轮是汽车传动系统的核心部件之一，直接影响着汽车的可靠性和使用寿命。

为了满足汽车的高速、重载等要求，齿轮通常需要经过热处理加工，其中渗碳淬火是最常用的齿轮热处理工艺之一。

然而，渗碳淬火不仅会使齿轮硬度提高，同时也会引起严重的变形问题。

为了解决这一问题，研究者们采用了等温正火技术来对其进行处理，并寻求在保证齿轮硬度的同时尽可能减少变形。

二、齿轮渗碳淬火变形问题在渗碳淬火过程中，齿轮会因为淬火速率的快速变化而产生大幅度的变形。

这些变形主要表现为轴向伸长和截面形变。

一方面，变形会导致齿轮运行时的噪声和振动等问题，降低了齿轮的使用寿命和安全性；另一方面，变形也会提高制造成本和加工难度，甚至会导致产品不合格。

三、等温正火的处理原理等温正火是一种热处理工艺，其处理过程中齿轮被先加热到高温区，然后在等温区停留一段时间，最后缓慢冷却。

等温区温度通常为850℃~900℃，等温时间根据齿轮材料、尺寸等因素而定。

等温正火的主要目的是通过消除齿轮的内部应力来减少变形。

四、等温正火的优缺点等温正火具有如下优点：①可以减少齿轮的变形，使齿轮更加稳定和可靠；②可以提高齿轮的耐磨性和疲劳性能；③可以改善齿轮表面的质量和光洁度。

然而，等温正火也存在如下缺点：①处理时间较长，费用较高；②对齿轮的材料和尺寸的要求较高；③无法处理一些特殊材料的齿轮。

五、等温正火在齿轮渗碳淬火中的应用由于等温正火对齿轮变形的减少效果显著，当前许多汽车制造厂商已经开始将其应用于齿轮渗碳淬火加工中。

例如，一些国外汽车厂商已经采用等温正火工艺生产了许多高性能齿轮，获得了很好的应用效果。

齿轮零件热处理变形及控制方法

σE=0
-σE
Cold
（a）平衡状态
+σE→0
（b）加热过程（尖角膨胀，边受压）
+σE Hot
（c）加热后（尖角圆满，边（d）冷却过程（尖角收缩，边缩短）弯曲变长）
-σE
（e）冷却后（尖角仍圆满，边弯曲变长）图 1 热应力引起的变形示意
图 2 汽车后桥从动锥齿轮模型
3.1.2 机械加工齿轮的热处理变形与机械加工相关，机械加
变形量/mm
+1.489×10-1 +1.365×10-1 +1.240×10-1 +1.116×10-1 +9.918×10-2 +8.675×10-2 +7.432×10-2 +6.189×10-2 +4.946×10-2 +3.703×10-2 +2.460×10-2 +1.217×10-2 -2.620×10-4
变形量/mm
+4.271×10-1 +3.899×10-1 +3.527×10-1 +3.156×10-1 +2.784×10-1 +2.412×10-1 +2.041×10-1 +1.669×10-1 +1.297×10-1 +9.256×10-2 +5.539×10-2 +1.825×10-2 -1.894×10-2
生产
WORKSHOP
现场
SOLUTION
齿轮零件热处理变形及控制方法
崔磊杨林李骏齐飞
（中国第一汽车集团公司发展制造部，长春 130011）
摘要：齿轮在热处理过程中产生变形是一种普遍的现象，影响齿轮热处理变形的因素众多，包括齿轮加工、材料以及热处理工艺等，针对这些因素，提出了一些减小齿轮热处理变形的控制方法。其中齿轮设计、材料的淬透性、晶粒度的控制，预先热处理工艺以及模压淬火工序是解决齿轮热处理变形的重要手段。

热处理淬火及变形

热处理淬火及变形热处理淬火及变形热处理工艺、操作与变形关系一、预处理淬火前通过对工件进行消除应力、改善组织的预备热处理，对减少淬火变形是非常有利的。

预处理一般包括球化退火、消除应力退火，有些还采用调质或正火处理。

①消除应力退火：在机械加工过程中，工件表层在加工方法、背吃刀量、切削速度等的影响下，会产生一定的残余应力，由于其分布的不均衡，导致了工件在淬火时产生了变形。

为了消除这些应力的影响，淬火前将工件进行一次消除应力的退火是必要的。

消除应力退火的温度一般为500-700℃，在空气介质中加热时，为防止工件产生氧化脱碳可采用500-550℃进行退火，保温时间一般为2-3h。

工件装炉时要注意可能因自重引起的变形，其他操作同一般退火操作。

②以改善组织为目的的预热处理：这种预处理包括球化退火、调质及正火等。

球化退火：球化球退火是碳素工具钢及合金工具钢在热处理过程中必不可少的工序，球化退火后所获得的组织对淬火变形趋势影响很大。

所以可以通过调整退火后的组织来减少某些工件有规律的淬火变形。

其他预处理：为减少淬火变形所采用的预处理方法有很多种，如调质处理、正火处理等。

针对工件产生淬火变形的原因及工件所用材料，合理地选用正火、调质等预处理对减少淬火变形是有效的。

但应对正火后引起的残余应力及硬度提高对机加工的不利影响应给予注意，同时调质处理对含WMn等钢可减少淬火时胀大，而对GCr15等钢种的减少变形作用不大。

在实际生产中要注意分清淬火变形产生的原因，即要分清淬火变形是由残余应力引起的还是由组织不佳引起的，只有这样才能对症处理。

若是由残余应力引起的淬火变形则应进行消除应力退火而不用类似调质等改变组织的预处理，反之亦然。

只有这样，才能达到减少淬火变形的目的，才能降低成本，保证质量。

以上各种预处理的具体操作同其他相应操作，此处不赘述。

二、淬火加热操作①淬火温度：淬火温度对工件的淬火变形影响很大。

其影响淬火变形趋势的一般规律如图所示。

齿轮的热处理工艺

齿轮的热处理工艺齿轮热处理工艺是指通过热处理技术对齿轮进行加热、保温和冷却等一系列工艺操作，以改善其力学性能和使用寿命。

齿轮作为传动机构中重要的零部件，其性能的优劣直接影响到整个传动系统的运行效果和可靠性。

因此，齿轮热处理工艺的选择和控制对于提高齿轮的质量和性能具有重要意义。

齿轮热处理工艺主要包括淬火、回火和渗碳等过程。

淬火是指将齿轮加热至适宜的温度后迅速冷却，使其组织发生相变，从而提高齿轮的硬度和强度。

回火是在淬火后对齿轮进行加热处理，使其组织得到一定程度的软化和稳定，以提高齿轮的韧性和耐磨性。

渗碳是通过将齿轮浸泡在含有碳元素的介质中，使碳元素渗入齿轮表面，形成一层具有高碳含量的硬化层，以提高齿轮的磨损和疲劳寿命。

在齿轮热处理工艺中，温度、时间和冷却介质的选择是关键。

温度的选择应根据齿轮的材料和要求的性能来确定，一般需要考虑到材料的相变温度和热处理后的组织结构。

时间的选择与温度密切相关，一般需要根据齿轮的尺寸和要求的性能来确定。

冷却介质的选择根据齿轮的材料和要求的性能来确定，常用的冷却介质有油、水和气体等。

齿轮热处理工艺的控制是保证齿轮质量的关键。

在淬火过程中，需要控制加热温度和保温时间，以确保齿轮的组织结构得到有效的改善。

在回火过程中，需要控制加热温度和保温时间，以确保齿轮的组织结构得到合理的调控。

在渗碳过程中，需要控制温度、时间和渗碳介质的配比，以确保齿轮的硬化层达到要求的深度和硬度。

齿轮热处理工艺的优化是提高齿轮性能的重要途径。

通过调整热处理工艺参数和工艺流程，可以有效地控制齿轮的组织结构和性能。

例如，通过合理选择淬火介质和冷却速度，可以控制齿轮的硬度和变形，从而提高其抗疲劳和耐磨性能。

通过合理选择回火温度和时间，可以调控齿轮的韧性和硬度，从而提高其抗冲击和扭转性能。

通过合理选择渗碳温度和时间，可以控制齿轮的硬化层深度和硬度，从而提高其表面的耐磨性和抗疲劳性能。

齿轮热处理工艺是提高齿轮质量和性能的重要手段。

热处理易变形怎么办？浅谈淬火变形问题的解决办法

热处理易变形怎么办？浅谈淬火变形问题的解决办法本文基于热处理变形的机理及其影响因素，浅谈热处理变形的预防控制及后期的机加工补救方法，小编正在向专业化努力，如果有不适当的论述，各位车工技术大咖们，请多多指正包涵呀！一、导致热处理变形的因素1，碳含量及其对热处理变化量的影响高碳钢屈服强度的升高,其变形量要小于中碳钢。

对碳素钢来说,在大多数情况下,以T7A钢的变形量为最小。

当碳的质量分数大于0.7％时,多趋向于缩小;但碳的质量分数小于0.7％时,内径、外径都趋向于膨胀。

碳素钢本身屈服强度相对较低,因而带有内孔(或型腔)类的碳素钢件,变形较大,内孔(或型腔)趋于胀大。

合金钢由于强度较高,Ms点较低,残余奥氏体量较多,故淬火变形较小,并主要表现为热应力型的变形,其钢件内孔(或型腔)趋于缩小。

因此,在与中碳钢同样条件下淬火时,高碳钢和高合金钢工件往往以内孔收缩为主。

2，合金元素对热处理变形的影响合金元素对工件热处理变形的影响主要反映在对钢的Ms点和淬透性的影响上。

大多数合金元素,例如,锰、铬、硅、镍、钼、硼等，使钢的Ms点下降,残余奥氏体量增多,减小了钢淬火时的比体积变化和组织应力,因此,减小了工件的淬火变形。

合金元素显著提高钢的淬透性,从而增大了钢的体积变形和组织应力,导致工件热处理变形倾向的增大。

此外,由于合金元素提高钢的淬透性,使临界淬火冷却速度降低,实际生产中,可以采用缓和的淬火介质淬火,从而降低了热应力,减小了工件的热处理变形。

硅对Ms点的影响不大,只对试样变形起缩小作用;钨和钒对淬透性和Ms点影响也不大,对工件热处理变形影响较小。

故工业上所谓微变形钢,均含有较多量的硅、钨、钒等合金元素。

3，原始组织和应力状态对热处理变形的影响工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布,合金元素的偏析,锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。

球状珠光体比片状珠光体比体积大,强度高,所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。

控制齿轮淬火畸变的两个值得注意的问题

控制齿轮淬火畸变的两个值得注意的问题齿轮淬火是造成畸变的主要环节。

掌握淬火畸变的基本方法是尽可能地使齿轮各部位冷却匀称。

除此之外，还有一些值得留意的问题：一、钢材本身的淬透性对畸变的影响。

钢材淬透性越高，即参加组织转变的体积也越大。

当工件完全淬透整体均呈马氏体时，淬火前后的体积差达到最大，含碳量1%的钢材体积变化约为1%; 假如只淬透一半，即体积的一半淬火成马氏体，则淬火前后的体积差将比前者小一倍，因此，淬透性愈小，淬火畸变也就愈小。

反之齿轮的淬火畸变就越大。

在很多渗碳齿轮中，为了解决畸变问题经常采纳降低心部硬度的方法，然而，从齿轮强度来考虑，心部硬度又不能太低，由于许多齿轮疲惫失效的一个重要的缘由就是心部硬度偏低，所以，这成为齿轮生产中的一大冲突。

为了解决齿轮强度与热处理畸变对齿轮心部硬度要求的冲突，必需合理限制钢材的淬透性。

试验表明，只要钢材淬透性(或心部硬度) 相近，其畸变也相近，这就为掌握畸变供应了有利的条件。

对于齿轮淬火畸变而言，钢材的淬透性凹凸当然重要，但更重要的是钢材淬透性带宽，即淬透性的波动程度。

正是由于钢材的淬透性对齿轮淬火畸变有重要的意义，各国都将淬透性纳入钢材标准。

近年来，淬透性带宽度进一步变窄，如德国的《渗碳淬火钢交货技术条件》中就新规定了窄淬透性钢，其带宽由一般淬透性钢的8 HRC 减小到5 HRC。

我国于2023年发布的新标准也比原标准缩小了淬透性带的宽度。

二、压力强制淬火。

国内众多齿轮生产者在观念上主见自由淬火，以求简化工艺，便利操作，降低成本，压力强制淬火工艺及设备的进展也因此受到很大的影响。

圆满的是，象锥齿轮这类具有结构特别性的齿轮采纳自由淬火难于掌握畸变，几十年来，锥齿轮的畸变始终困扰着我国的齿轮行业。

实际上，在热处理生产中对于像细小麻花钻头及瘦长杆件等工件的弯曲畸变，大家都认可采纳压力校直，以此实现了稳定的批量生产;而对于齿轮制造中的薄壁大圆盘锥齿轮以及汽车同步器齿套之类的零件，采纳压床淬火同样可以将生产过程及热处理工艺中存在的各种潜在畸变因素在强压下消退或减小其影响作用，从总体上比自由淬火付出的代价要低得多。

热处理变形控制及校正方法在实际生产中的应用

内容提要在热处理过程中，工件变形是一种不可避免的现象。

变形量保持在一定的要求范围内不影响工件的使用，但变形过大、以至于超出公差要求范围则工件报废，不能使用，造成浪费。

本文通过对多年实际操作经验的总结，从理论上阐述了工件热处理产生变形的原因，并联系生产实际，介绍了在热处理各个环节中产生变形的因素并极具针对性的介绍了控制各种产生变形的因素，诸如：分级淬火、等温淬火、预冷淬火等热处理控制变形方法及其他确实有效的变形控制方法。

并以实际生产中的产品为例，对比证明了相关控制并减小热处理变形的方法。

以及实际生产过程中，在产生较大变形的情况下，针对不同的产品特性所采取的校型方法。

1、热处理变形产生的原理及危害工件淬火中引起的变形（宏观或微观）是操作中一种常见庛病，碳素钢薄板类工件在淬火前采用综合工艺可以在不同程度控制变形，对于模具钢、高速钢、量具钢可以结合分级淬火、等温淬火、预冷淬火减小变形量。

热处理的各个环节，都存在导致产生变形的因素。

物体的“热胀冷缩”是众所周知的一种现象，钢材同样也是如此，淬火时当高温工件放入淬火冷却剂时，遇冷工件必然会产生收缩。

工件截面上各部分的冷却是有先后的，因此各部分发生收缩也就有了先后，工件表面先冷却、先发生收缩，工件中心后冷却，还没有发生收缩。

这样表面的收缩就必然要受到中心部分的牵制。

这种由于工件表里热胀冷缩的不一致（即有温差）而造成的内应力称热应力。

钢在淬火冷却过程中还要发生奥氏体向马氏体组织的转变过程，由于奥氏体的比容较马氏体小得多，所以在奥氏体向马氏体转变的同时，也就伴随着发生体积的膨胀。

由于工件截面上各部分的冷却速度不一致，因此发生组织的转变和体积的膨胀也就不一致。

工件表面先冷到Ms 点，先发生转变和膨胀，而此时中心部分却尚未（或正在）开始发生转变和膨胀，这样表面的体积必然要受到中心部分的约束。

这种由于工件表里组织转变的不一致而造成的内应力称组织应力。

对每一个淬火工件来讲，既有热应力，又有组织应力，问题在于这两种应力综合的结果如何。

齿轮淬火变形分析及控制

齿轮淬火变形分析及控制淬火是一种金属工艺加工技术，用于改善金属材料结构，增加其强度和耐磨性。

由于淬火过程可以改善材料性能，在不同领域中得到了广泛应用，其中，淬火处理齿轮是机械制造工艺中的重要环节。

本文将针对淬火处理齿轮的变形分析和控制进行介绍。

淬火处理齿轮的变形分析就是对其变形的分析，包括变形大小，变形方向和变形分布。

根据具体变形，可以进一步研究变形原因。

在淬火处理齿轮时，其变形可能是由淬火工艺参数，材料性质，淬火热处理等诸多因素所导致的。

齿轮淬火变形的控制方面，有几种常用的方法可以有效地对齿轮的变形进行控制。

首先，要充分掌握淬火过程中的各种参数，并确定最佳淬火参数，以满足淬火后的齿轮形状要求和强度要求。

其次，要注意加工材料的精度，缩小淬火过程中变形的范围，尤其是齿轮上本身存在的缺陷要特别注意，选择合理的工艺参数。

另外，对齿轮表面进行热处理，也可以改善齿轮变形，提高齿轮的强度与耐磨性。

除了上述控制变形方法，还可以使用淬火后的齿轮重新设计，在设计过程中考虑变形影响，以合理的参数确定淬火后的结构形式。

最后，还可以采用淬火结构的预测分析，通过对各种参数的模拟，预估齿轮淬火后的形变。

由于淬火处理齿轮的变形分析和控制都存在很大的技术难度和复杂性，有关的理论研究和应用仍在不断发展。

尽管如此，上述分析及控制方法已经在金属工艺加工技术中得到广泛应用，可以有效控制齿轮淬火后的变形，为确保齿轮正常运转提供了可靠性保证。

总之，齿轮淬火变形分析及控制是一个技术复杂的问题。

要充分了解淬火处理的相关参数，并正确选用合理的控制变形方法，可以有效控制齿轮淬火后的变形，提高齿轮的质量。

齿轮加工消除热处理变形的工艺

齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。

在齿轮加工的过程中，常常会遇到热处理变形的问题，这会影响齿轮的精度和使用寿命。

如何在齿轮加工过程中消除热处理变形成为了重要的技术课题。

一、热处理工艺1. 热处理工艺的种类热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。

这些工艺对齿轮的硬度、强度和耐磨性都会有不同程度的影响。

2. 热处理变形的原因在热处理过程中，齿轮会受到热膨胀和热应力的影响，从而产生变形。

特别是在淬火过程中，由于齿轮的不均匀冷却会导致变形更为严重。

二、消除热处理变形的工艺1. 预留余量在设计齿轮的尺寸时，可以适当增加一些余量，以便在热处理后进行修磨，从而达到消除变形的效果。

2. 低温回火在淬火后，将齿轮进行低温回火处理，可以有效减少热处理变形的产生。

低温回火可以消除淬火后的残余应力，使齿轮保持较好的形状精度。

3. 调整热处理工艺参数通过调整热处理工艺的温度、时间和速度等参数，可以减小热处理变形的影响。

选择合适的热处理工艺参数对消除变形至关重要。

4. 多次热处理在齿轮加工中，可以采用多次热处理的方法，即在不同阶段对齿轮进行热处理，这样可以减少每次热处理产生的变形量，使齿轮在每次热处理后都能保持尽可能好的形状。

5. 后加工在热处理后进行修磨和整形，可以消除一部分热处理变形，提高齿轮的精度和表面质量。

三、工艺控制1. 设计优化在齿轮的设计阶段，可以通过优化结构和材料选用等，减少热处理变形的产生。

合理的设计能够在一定程度上消除热处理变形。

2. 热处理设备的改进在热处理设备上进行改进，比如采用先进的淬火方式、控制工艺参数等，可以减小热处理变形的产生。

3. 质量控制加强对齿轮加工过程中的质量控制，确保每一道工序都符合要求，这也是避免热处理变形的重要手段。

消除热处理变形的工艺在齿轮加工中至关重要。

通过合理的热处理工艺和工艺控制，可以有效减少热处理变形的影响，提高齿轮的精度和使用寿命。

随着技术的发展，相信在未来会有更多的创新工艺出现，为消除热处理变形提供更多的解决方案。

采煤机齿条热处理变形原因与控制措施

为富化气的渗碳气氛相对于甲醇为载气１人ｊ烷为富化气的渗碳气氛
节约生产成本。
＋淬火一磨外圆一年加工一磨平面＋精铣（齿形），钳工检
验。
承零件渗碳热处理技术条件【Ｓ１．一匕京：机械工业出版社，
２０ｌ２．
（３）热处理变形状态
该
参考文献
【ｌｌｌｐ国国家标准管理委贝
会．ＧＢ３２Ｏ３ｌ９８２渗碳轴承作者简介：孙伟、李检责、
康风波，洛阳轴研科技股份有限
公司。
齿条为长轴类非对称齿轮渗碳件。设备采用２．０ｔ吉埃斐密封箱式多用炉生产线，齿面朝上水平３点支撑放置渗碳淬火。红热处
形，变形无法避免。
大，残余力分布不均匀等问
±０．０３ｍｍ，精度等级７ＧＫＧＢ／Ｔ
ｌ００９６一ｌ９８８。齿面渗碳淬火，有效硬化层２．５Ｏ～３．ＯＯｍｍ。淬火
硬度５６～６０ＨＲＣ，心部硬度３５～
钢技术条件ｌＳ１．北京：中国标
准出版社，２０ｌ４．
皿２０ｌ７０２０９
理过程中受热应力、组织应力以
１８：
造参霭工热加工

齿轮淬火变形分析及控制

齿轮淬火变形分析及控制课题背景齿轮淬火变形分析及控制目前，国内外齿轮主要采用渗碳淬火和回火的传统工艺，来提高齿轮的硬度和耐磨性。

渗碳淬火由于技术要求高，成本很高，所以多用于重载齿轮。

这就需要了解齿轮在淬火过程中存在哪些热处理缺陷，才能有针对性地进行工艺参数的调整和优化，从而减少齿轮的变形与应力，最终获得理想的齿轮。

1．齿轮的几何精度对淬火变形的影响1）定位误差在模锻中，定位误差造成废品的原因占总废品数量的30％左右。

因此，研究并解决定位误差问题，对降低废品率具有十分重要的意义。

这是工艺过程中因设计不当引起的，也可以说，是在毛坯生产过程中，由机械加工或者热处理等工序直接或间接造成的。

如车削时，刀具受热后尺寸收缩，会产生误差，特别是车刀用于热轧齿轮时，车刀往往因过热而产生折断，而且齿轮加工一次之后，又要经过机加工使其恢复原状，也就使得齿轮尺寸产生误差。

刀具因受热而导致的误差，一般可采用冷却液的冲洗方法加以消除，即利用冲床把带着刀具的冲头放到冷却液中进行冷却，达到缓和热膨胀和热伸长的目的，然后取出冲头，待刀具和工件都冷却到一定温度时，再重新校正工件和刀具。

由于刀具热膨胀而产生的误差，只要没有在连续生产的条件下，可以通过加强切削液的循环冷却，来尽量减小误差，但刀具折断造成的废品不易解决。

2）公差在齿轮淬火时，必须严格执行齿轮的公差配合。

在标准中，已规定了包容系列和偏差系列，以保证齿轮加工时不发生磕碰和超差现象。

公差等级的选择，除考虑齿轮零件图纸的精度等级和批量大小外，还要考虑机床功能、结构类型和材料供应情况等因素，以及齿轮淬火加工的经济效果。

齿轮的外廓尺寸一般都比较小，公差等级为8级，也就是说：1.4～1.6mm的齿轮，外廓尺寸的公差为0.04～0.05mm。

对于轴承套圈的外径，普遍采用标准化，以便节约制造费用。

齿轮的轮齿表面常被磨成较为锋利的花纹，这种现象称为齿面擦伤。

对于钢齿轮，其花纹不仅加工麻烦，而且还影响齿轮的精度，同时还可能使齿轮在传动过程中产生噪音。

齿轮渗碳淬火热处理变形的分析与改进

齿轮渗碳淬火热处理变形的分析与改进在现代机械组合中齿轮是最常见、应用最多的零件之一，轮船、飞机、汽车、起重机等几乎所有的机械中都有齿轮的存在，足见其作用和用量之大。

在机械使用过程中时有齿轮失效情况的发生，主要包含轮齿疲劳折断与齿面疲劳损伤等问题。

现阶段制造生产齿轮的过程中，进行渗碳淬火热处理仍然是主流工艺，不过该方式存在一个较大的弊端，即为齿轮渗碳淬火热处理后的变形问题，该弊端大大降低了齿轮的质量。

标签：齿轮；渗碳处理；淬火处理、热处理变形；改进措施加工过程中对齿轮进行合理的热处理有利于增强其承载能力并提升其使用寿命，热处理应用较多的方式为渗碳淬火，该方法能有效提升齿轮的性能，不过该方式工序较为复杂，时常会因某些因素而导致齿轮出现变形等现象。

影响热处理变形的原因有很多，例如齿轮的结构、材料、锻造质量、预备热处理质量等等，而且这些因素还相互影响，很难控制，笔者对齿轮渗碳淬火热处理变形现象做了细致合理的分析，并针对其处理工艺等情况拟定了有效改善措施。

1 齿轮参数及热处理工艺1.1 齿轮参数本文所选齿轮材质：20CrMnTiH，具体参数为：模数=1.191mm、左旋25°、公法线=16.44（-0.05，0）mm、齿顶圆直径Φ=39.831（-0.1，0）mm、内径Φ=16（0，+0.018）mm。

该齿轮是对称中空结构，且内径、外径较大，无腹板支撑，壁厚相对薄，对其进行热处理较易发生变形。

1.2 齿轮热处理工艺该齿轮热处理工艺分别通过长度15米的渗碳淬火炉与长度8米的回火炉进行，具体工艺流程为：将齿轮放入渗碳炉中，经三小时由室温匀速升至（920±5）℃，之后恒温渗碳三小时，渗碳结束后经四十分钟匀速降温至（860±5）℃，之后恒温淬火五十分钟，其中淬火液需为80℃，之后对其进行为期2小时、温度为（160±5）℃的低温回火，原有工艺中齿轮进行渗碳时为四只齿轮分别平放。

如何控制齿轮热处理变形

如何控制齿轮热处理变形摘要：文章分析了影响齿轮热处理变形的因素，提出从机加工艺、锻坯质量、稀土催渗、激光热处理等方面采取具体措施，以减小齿轮热处理变形的目的，为同类零件的热处理提供了借鉴经验。

关键词：齿轮；热处理；变形齿轮是机械设备中的关键零件，要求齿轮既具有优良的耐磨性,又要具备高的抗接触疲劳和抗弯曲疲劳性能，齿轮质量的优劣直接关系到整个设备的使用寿命。

而齿轮质量的好坏在很大程度上取决于齿轮材料及其热处理工艺。

1 影响齿轮热处理变形的因素1.1 机械加工。

一般热处理变形量，随机械加工变形量的增大而增大。

由于机加工工艺不当、齿轮拉花键孔时出口方向不当、刀具磨损切削时所造成的残留应力等原因都会使热处理变形增加。

此外，锻造产生金属流线不对称，金属未充满模腔，锻后冷却不均匀，也会造成热处理变形不一致。

1.2 齿轮材料。

由于原材料淬透性不同，导致了淬透性带宽的不同，渗碳淬火后的组织就会出现差异，变形也就不一样。

如果进厂钢材的淬透性每批都不一样且波动很大，即淬透性带宽过宽，必然会导致齿轮热处理变形无规律。

试验表明，钢的淬透性越高，热处理后齿轮的变形越大。

当心部硬度高于HRC40时，变形会明显增大。

我国的齿轮材料，其淬透性带宽相对要宽一些，有的甚至超过HRCl0，对变形影响很大。

目前，使用与零件强度相匹配的窄淬透性带宽的渗碳钢已经成为齿轮行业选材的共识。

1.3 热处理工艺。

齿坯预备热处理组织的均匀性和稳定性对齿轮最终热处理变形的影响很大，因为齿轮各部分的原始组织不同，其比热就不同，在热处理过程中产生的尺寸变化也就不同，所以必须引起足够的重视。

常用预备热处理工艺有正火、等温退火等。

工件经过退火、正火、淬火、回火等热处理后，都可能产生热处理变形，而淬火冷却行为成为影响齿轮变形最重要的因素。

淬火时加热不均匀会引起齿轮变形，如加热速度过快或者加热介质的温度不均匀等。

淬火冷却速度越快冷却越不均匀，工件内外温度差越大，由此产生的应力也越大，产生翘曲变形的倾向就越大，变形也越严重。

齿轮淬火变形分析及控制

齿轮淬火变形分析及控制淬火是齿轮制造中最重要的一项加工工艺，其直接影响着齿轮的质量和性能。

淬火工艺的变形分析是提高淬火质量和提高齿轮性能的重要手段。

因此，淬火变形分析和控制的技术研究及其在齿轮制造中的应用，被认为是实现淬火中复杂结构件的可靠性、高精度生产的重要途径。

淬火变形分析是指针对淬火过程的各种条件，以毛坯件作为基准，使用数学和物理方法模拟淬火加工所引起的变形状况。

它考虑了淬火加工过程中变形量，从而可以准确地分析齿轮变形的大小和分布。

根据淬火变形分析的结果，可以确定齿轮的最佳变形参数，努力实现齿轮的精度要求以及提高淬火的质量。

从理论上讲，淬火变形分析包括三个基本步骤：1.预计变形分布；2.变形拉伸分析；3.变形恢复分析和验证。

首先，在预计变形分布方面，根据淬火工艺和毛坯件的金属结构特性，分析淬化结构，预测淬火变形分布；其次，对拉伸变形进行分析，利用普朗特拉法模拟拉伸变形，获得淬火变形的本构参数和变形分布；最后，进行变形恢复分析和验证，结合服从Cauchy分布的变形应力分布，计算淬火变形应力。

淬火变形控制是指采用有效的技术和措施，通过控制淬火工艺和工艺参数，在保持淬火质量的同时，最大限度地减少淬火变形，从而提高齿轮的精度。

淬火变形控制的关键因素包括：毛坯件的质量控制和选择；淬火工艺的优化；淬火冷却；机械强化球化等技术。

首先，在毛坯件的选择和质量控制方面，应对毛坯件进行精密加工，严格把控材料的开纹、弯曲、不均匀度等表面质量，以满足淬火要求。

其次，在淬火工艺方面，应在不影响淬火质量的前提下，选择合理的工艺条件，如淬火温度、时间、热处理空气、火工方法等，以发挥最佳的淬火效果。

再者，淬火的冷却方式也是对淬火变形的一种有效控制。

根据不同材料的力学性能，采用空气冷却、油浴冷却等多种冷却方法，以最快的速度将钢中自由团簇分解，控制变形和收缩量。

最后，机械强化球化技术是一种采用机械冲击方式，以改变钢团簇组织结构，改善钢材易变形特性，提高齿轮强度和硬度，从而有效抑制淬火变形的技术。

齿轮淬火变形分析及控制

齿轮淬火变形分析及控制
齿轮是机械装置中最重要的一部分，由于它们在操作过程中承受很大的负荷，也受到高温的影响，因此淬火是必不可少的一步，旨在减少齿轮的变形，并改善其性能。

齿轮淬火变形是指由齿轮淬火所产生的齿轮变形，主要是由于在淬火过程中温度不均匀产生的应力不均匀所造成的，常见的变形形式有内缩、桥弯、齿底突出等。

由于齿轮变形大多难以纠正，因此如何控制齿轮淬火变形，变得尤为重要。

齿轮淬火变形的控制，主要需要通过控制齿轮淬火的工艺参数来实现。

首先，可通过采用合理的淬火工艺来控制齿轮变形，即控制齿轮的淬火时间和温度，保证其热处理过程的均匀性，以减少由于温度不均而产生的齿轮变形。

此外，应根据齿轮淬火变形的情况，选择合适的冷却速度，减少脱碳时钢的内应力，从而控制齿轮变形。

另外，机械装置还可以采用适当的变形补偿方法来控制齿轮淬火变形，可以通过改变齿轮的压力角、啮合度等参数，调整其特性以抵消变形的影响。

此外，还可以采用精密的齿轮加工技术，通过不断改进加工过程以减少或消除齿轮变形。

通过上述方法可以有效控制齿轮淬火变形，为齿轮的正常工作提供保障。

但要注意，即使采用了上述方法，在齿轮淬火过程中也可能会出现少量变形，这就要求需要对齿轮进行定期检查，以确保其质量。

总之，齿轮淬火变形是由于温度不均产生的，要想有效控制它，必须采取多方面的措施，如采用合理的淬火工艺参数、采用合适的变
形补偿技术、精密的齿轮加工等，以保证齿轮淬火的质量。

此外，还要定期检查齿轮，以确保其正常工作。

齿轮热处理变形的原因及控制方法分析

齿轮热处理变形的原因及控制方法分析摘要：文章先分析了齿轮热处理变形的主要原因，包括原材料、齿轮设计和淬火处理问题，随后提出了齿轮热处理变形的控制措施，包括合理选择齿轮材料、科学设计齿轮、优选热处理工艺，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：齿轮；热处理；变形原因；控制方法引言：齿轮属于机械传动中的核心部件，也是十分重要的受力部件，因为各种因素影响，导致齿轮强度降低、韧性差和耐久性差，为此针对相关热处理工艺提出了更高的技术要求，为此需要深入分析齿轮热处理变形具体原因，同时形成有效的控制方法，进一步提升齿轮运行质量。

1.齿轮热处理变形主要原因1.原材料原材料是导致热处理变形问题的主要原因，为此在熔炼过程中应该确保齿轮材料一致性，特别是进入对称凝固环节后，需要对齿轮组成成分进行合理控制，不然容易导致在针对齿轮实施热处理过程中容易产生变形问题。

而齿轮材料淬透性同样会影响热处理变形，选择具有较高淬透性的材料，则齿轮收缩性增强，重复性更加突出，借助该种特性能够有效预防齿轮热处理中由于内控膨胀所形成的变形隐患。

但选择具有较高淬透性材料在针对齿轮实施淬火处理中容易产生不圆度扩大的问题。

1.齿轮设计齿轮设计能够直接影响齿轮几何形状，至于形状不同齿轮在实施热处理中，由于内应力分布存在较大差异，所以齿轮的设计制造同时也是影响齿轮变形主要原因。

需要相关设计人员能够在针对齿轮进行设计处理中，率先评估热处理条件下热处理变形状况，经过综合评估后继续进行设计活动。

而相关实践证明，针对齿轮进行加工制造过程中，在对齿轮进行精切前，需要率先去除应力，进一步缩减齿轮热处理变形问题，但该种方法在处理中需要投入大量经济成本，为此需要技术人员积极探索更为有效的热处理变形处理对策[1]。

1.淬火处理淬火冷却阶段是导致齿轮产生热处理变形的主要因素，在该环节内，因为齿轮受热不均，如果没有对加热速度进行合理控制，便会导致齿轮产生变形问题。

除此之外，加热介质以及加热温度整体受热不均同样会使齿轮产生热处理变形问题。

论矫正淬火对齿圈热处理变形控制的作用

论矫正淬火对齿圈热处理变形控制的作用摘要：零件热处理变形控制在热处理课题研究界一直是技术人员研究的重点和难题。

齿圈热处理变形受多方面因素影响，如机械加工、锻造、材料、热处理工艺与设备等。

通过从齿圈热处理工艺为切入点，探究其齿圈滚道中淬火的变形规律，制定出相应的工艺参数，进一步得出齿圈零件热处理过程控制对淬火生产质量控制要求，除了在淬火后齿圈直径进差，装配时也选配滚珠，从齿圈各个方面减小变形，并对零件产品结构进行修改，使其满足工艺及不同使用需求。

关键词：热处理；齿圈；淬火；变形控制；矫正齿圈多用于车辆等大型设备，有较高的尺寸精度和性能要求，属于回转支撑类零件。

为了承受转动时滚珠的摩擦，需对齿圈滚动表面进行淬火。

从工厂设备情况出发，高频淬火方式的硬度分布和硬化层深度都和设计相差较大，对其淬火方式进行矫正。

所以，运用工艺和实践相结合的方式探究齿圈热处理变形规律和特点，并针对主要变形因素给予控制措施，有利于后续生产出合格的产品。

本文则对大直径齿圈制造过程中的热处理渗碳淬火工艺及变形控制措施进行集中分析，对热处理生产产业有很大的现实意义。

1.齿圈热处理工艺相关概述1.1 齿圈选材要求齿圈是由带外齿的凸缘半联轴器和齿数相同的内齿圈等零件组建，外齿分为直齿和鼓形齿，其中鼓形齿将外齿制成球面，球面中心在齿轮轴线上，通常齿侧间齿轮较大，鼓形齿齿圈联轴器可允许较大的角位移，起到提高传递转矩、改善齿的接触条件及延长使用寿命的作用。

两点控制是我国目前对齿圈用钢控制情况，还强调齿圈用钢末端淬透性，距淬火端距离J15处为6～10HRC，J9处为6～8HRC，国外对齿圈用钢淬透性带宽控制在4～7HRC。

还强调微量元素；为保证齿圈用钢的加工性能，不管是国外还是国内对齿圈用钢的微量元素都有一定的要求，如为提高切削性能，其S含量要求0.025%～0.040%，为保证晶粒度，其AL 含量为0.020%～0.040%。

大型齿圈直径类似一付大型双向推力轴承，直径约为2.7m，它的组成由200个滚珠和上下圈两个部分（具体如图1所示）。

对齿轮热处理畸变控制技术

对齿轮热处理畸变控制技术齿轮热处理是一种常见的工艺，用于提高齿轮的硬度和强度。

然而，由于热处理过程中的温度变化和不均匀性，往往会引起齿轮的畸变，从而影响其精度和性能。

因此，控制齿轮热处理畸变是至关重要的。

齿轮热处理畸变的控制技术可以从原料选择、热处理工艺优化和后续热处理工序控制等方面进行改进。

首先，原料选择是影响齿轮热处理畸变的关键因素之一。

合适的材料选择可以减少热处理过程中的变形。

一般来说，低碳合金钢是常用的齿轮材料，其具有较好的可热处理性能和机械性能。

此外，选择具有均匀组织分布和细小晶粒尺寸的材料，也有助于减少畸变的产生。

其次，热处理工艺优化是控制齿轮热处理畸变的重要手段。

在齿轮的加热和冷却过程中，控制温度和速度的变化，可以减少畸变的发生。

例如，在加热过程中，采用均匀加热的方式和合适的加热速度，可以减少因温度梯度引起的畸变。

在冷却过程中，选择合适的冷却介质和冷却速度，也是减少畸变的关键。

此外，采用均匀和适当的应力释放工艺，还可以有效控制齿轮的畸变。

最后，后续热处理工序的控制也是重要的畸变控制手段。

在齿轮经过热处理后，往往会进行淬火、回火等后续工序。

在这些工序中，控制温度和时间的变化，以及采取适当的冷却速率，都可以减少畸变的发生。

此外，通过合理的退火工艺，也可以对齿轮进行应力调整和畸变修复，提高其精度和性能。

总结起来，齿轮热处理畸变控制技术包括改进原料选择、优化热处理工艺和控制后续热处理工序等方面。

通过合理应用这些技术，可以减少齿轮热处理过程中的畸变，提高齿轮的精度和性能。

这对于保证齿轮的安全可靠运行具有重要意义，同时也对于整个机械传动系统的性能提升具有积极影响。

除了以上提到的原料选择、热处理工艺优化和后续热处理工序控制，还有一些其他相关的控制技术可以进一步减少齿轮热处理畸变。

首先是温度控制技术。

在齿轮热处理过程中，准确控制加热温度和保持时间非常重要。

采用先进的温度控制系统，可以实时监测和调整炉温，确保齿轮的加热过程均匀和稳定。

齿轮热处理变形的影响因素及控制措施

0引言随着工业化进程的不断加快，人们对齿轮热处理工艺的要求也逐渐提升，由于变形在齿轮热处理过程中经常发生，影响了齿轮的精度及质量，因此相关技术人员需要深入分析影响齿轮热处理变形的具体因素，并结合变形因素在热处理工艺方面探究其控制方法，进而有效解决齿轮热处理变形的问题。

1齿轮热处理变形的主要影响因素1.1齿轮原材料经相关实验证明，齿轮原材料是影响齿轮热处理变形的主要因素之一。

一方面，在控制原材料的性能时，必须在熔炼阶段保证齿轮原材料具备一致性的特点，尤其在对称凝固环节必须严格控制齿轮原材料的成分，否则齿轮在热处理过程中极易出现椭圆变形问题；另一方面，齿轮原材料的淬透性也会导致齿轮热处理变形，针对淬透性这一影响因素的讨论主要有以下两种观点：一是应用淬透性高的原材料，其收缩性越高、重复性越明显，以此特性有效避免齿轮在热处理过程中因内孔胀大而出现变形的问题，二是应用淬透性强的原材料会导致齿轮在淬火处理后出现不圆度增加的问题。

例如国内外不同钢厂所生产的材料淬透性也不同，具体对比情况如表1、表2所示。

表1不同钢厂对材料淬透性的控制情况国外钢厂控制情况国内钢厂控制情况波动值淬透性≤0.02%≤4HRC≤0.025%4-6HRC1.2齿轮设计齿轮设计决定了齿轮的几何形状，而不同形状的齿轮在热处理过程中其内应力分布情况也不同，因此齿轮的设计与制造也是变形的影响因素。

因此设计人员在设计齿轮时必须先评估齿轮在热处理环节可能出现的变形情况，其次综合评估结论再进行设计。

经实践证明，在制造并加工齿轮时，要在精切齿轮前采取除应力处理的措施，以有效减小齿轮热处理变形的几率，但是此方法需要耗费较大的经济成本，相关技术人员仍需探索更多的控制齿轮热处理变形的措施[1]。

1.3淬火处理齿轮中的部分工件在淬火冷却的过程中极易出现变形问题，在此环节造成齿轮变形的主要原因是齿轮受热不均匀，在没有控制好加热速度时便容易造成齿轮变形。

此外，加热温度以及加热介质受热不均匀也是导致齿轮在时间达到1.32s 时（图2），汽车罐车的晃动加剧，质心发生变化很大，罐车行驶的安全性产生较大威胁，同时介质对壁面的冲击进一步加大，防波板的存在减弱了这种冲击。