变速箱齿轮热处理的变形与控制
热处理工艺复习题
2017热处理工艺复习题填空题1. 钢的热处理工艺由、、三个阶段所组成。
2. 热处理工艺基本参数:。
3. 钢完全退火的正常温度范围是,它只适应于钢。
4. 球化退火的主要目的是,它主要适用于钢。
5. 钢的正常淬火温度范围,对亚共析钢是,对过共析钢6. 当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时,原奥氏体中碳含量越高,则M S点越,转变后的残余奥氏体量就越。
7. 改变钢整体组织的热处理工艺有、、、四种。
8. 淬火钢进行回火的目的是,回火温度越高,钢的强度与硬度越。
9. 化学热处理的基本过程包括、、等三个阶段。
10. 欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用,欲消除铸件中枝晶偏析应采用。
11. 低碳钢为了便于切削,常预先进行处理;高碳钢为了便于切削,常预先进行处理;12. 感应加热表面淬火,按电流频率的不同,可分为、、和三种。
而且感应加热电流频率越高,淬硬层越。
13. 钢的淬透性主要取决于————————————,马氏体的硬度主要取决于————————————,钢的表层淬火,只能改变表层的————————————,而化学热处理既能改变表层的————————————,又能改变表层的————————————。
14. 钢在一定条件下淬火后,获得一定深度的淬透层的能力,称为钢的淬透性。
淬透层通常以的深度来表示。
15. 中温回火主要用于处理__ ___ 零件,回火后得到组织。
16.45 钢正火后渗碳体呈呈状。
状,调质处理后渗碳体17. 形变热处理是将塑性变形的强化与热处理时的强化结合,使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。
二、单选题1. 电阻炉空载功率小,说明炉子热损失:A)小;B)大;C)厉害;D)可忽略不计。
2. 检测氮碳共渗零件的硬度时应选用:A)洛式硬度计;B)维氏硬度计;C)布氏硬度计;D)肖氏硬度计。
3. 可控气氛炉渗碳时排出的废气:A)必须燃烧后排放;B)不燃烧直接排放;C)通入水中排放; D )通入碱水中排放。
汽车齿轮常用材料热处理方法及性能分析
编号:本科毕业论文论文题目:汽车齿轮常用材料热处理方法及性能分析系(院):电子科学与工程系******学号:**********专业:汽车服务工程年级:0701指导教师:***职称:副教授完成日期:2011-5摘要本文通过分析采用传统热处理工艺的汽车齿轮容易出现的失效形式,对选取齿轮材料提出合理要求。
通过对常用齿轮材料的讨论,性能较好的20CrMo、20CrNi2Mo 和17CrNiMo6三种渗碳钢成为首选。
针对传统的热处理工艺中部分不符合技术发展要求的过程进行改进,其中对预备热处理中正火与等温退火的比较,证明等温退火工艺是合理的预备热处理方案。
同时在参考日本等国的高温渗碳技术、渗碳新技术及催渗技术的基础上,重点讨论了真空渗碳的优缺点及应用实例。
最后,给出了作者认为比较好的热处理工艺路线。
关键词:渗碳齿轮;热处理工艺;性能分析格式请严格按照新上传的模板修订,表格格式要求做成三线表(表4.3和4.4已经调好,其他能做成三线表的请做成三线表,个别表格做不成的按原格式),其余修改见文中标记。
改完后全文多通读几遍,不要再留下一些低级错误。
AbstractThis paper through analyzing the car with traditional heat treatment technology of the failure forms of gear is easy to appear in the selection of gear materials, put forward reasonable requirement. Through the discussion to commonly used gear material, performance is good 20CrMo, 20CrNi2Mo and 17CrNiMo6 three carburizing steels become preferred. In traditional heat treatment process part does not meet the technical requirements for the development process, including heat to prepare improvement of zhongzheng fire and the isothermal annealing, it is demonstrated that the isothermal annealing process is reasonable prepare heat treatment plan. In reference to Japan and other countries of the high temperature carburizing technology, carburizing new technologies and urge permeability technology foundation, mainly discussed the advantages and disadvantages of the vacuum carburizing.Keywords:carburized gear;Heat treatment process;Performance analysis目录1汽车齿轮及其失效形式 ------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1齿轮作用简述 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 11.2齿轮的主要失效形式的讨论 --------------------------------------------------------------------------- 11.3齿轮应满足的性能要求 ---------------------------------------------------------------------------------- 21.4齿轮材料选取 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 21.4.1齿轮类零件的选材 -------------------------------------------------------------------------------- 21.4.2汽车齿轮选材应满足的条件及需要考虑的因素 -------------------------------------- 3 2齿轮渗碳钢简介------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1渗碳钢的分类 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.2合金渗碳钢淬透性的讨论------------------------------------------------------------------------------- 42.3合金渗碳钢应具有的性能及常用热处理工艺 -------------------------------------------------- 5 3国内汽车齿轮用钢现状 ------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1通用齿轮用钢 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 73.2商用车齿轮用钢--------------------------------------------------------------------------------------------- 73.3对轮齿材料的讨论 ----------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.1传统汽车用钢 --------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.2优质齿轮用钢 --------------------------------------------------------------------------------------- 9 4汽车齿轮材料的热处理工艺分析--------------------------------------------------------------------------- 104.1传统的汽车齿轮热处理工艺 ------------------------------------------------------------------------- 104.2对预处理工艺的改进讨论----------------------------------------------------------------------------- 104.2.1预备热处理综述----------------------------------------------------------------------------------- 104.2.2对通用齿轮的改进讨论 ----------------------------------------------------------------------- 114.2.3重载齿轮改进讨论 ------------------------------------------------------------------------------ 124.3渗碳淬火工艺的改进------------------------------------------------------------------------------------- 154.3.1日本等国公司对传统渗碳工艺的改进--------------------------------------------------- 154.3.2部分新的渗碳技术简述 ------------------------------------------------------------------------ 164.3.3 BH催渗技术简介 --------------------------------------------------------------------------------- 174.3.4对真空渗碳工艺的讨论 ----------------------------------------------------------------------- 184.3.5真空高压气淬技术的发展-------------------------------------------------------------------- 21 5总结---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 221汽车齿轮及其失效形式1.1汽车齿轮作用简述汽车中的各种齿轮,主要用于传递动力和运动,并通过它们来改变发动机、曲轴和主轴齿轮的速比[1]。
变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施
变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施变速箱齿轮是汽车传动系统中的重要组成部分,其质量和性能直接影响到汽车的驾驶稳定性和可靠性。
热处理是提高变速箱齿轮性能的关键步骤之一,然而在热处理过程中常会出现一些缺陷,影响齿轮的质量。
本文将介绍变速箱齿轮热处理常见缺陷以及相应的防止措施。
一、热处理常见缺陷1. 软化现象:在热处理过程中,如果温度过高或保温时间过长,会导致齿轮表面过度软化,从而使齿轮硬度降低。
软化现象会导致齿轮的强度和耐磨性下降,影响其使用寿命。
2. 淬火裂纹:淬火过程中,如果齿轮表面温度不均匀或冷却速度过快,会产生裂纹。
这些裂纹会降低齿轮的强度和韧性,甚至引发断裂。
3. 淬火变形:淬火过程中,由于齿轮的不均匀加热或冷却不均匀,容易导致齿轮发生变形。
变形会影响齿轮的精度和配合性能,导致传动噪声和振动增加。
4. 残余应力:热处理后,齿轮内部会产生残余应力。
过大的残余应力会引起齿轮变形和裂纹,影响齿轮的使用寿命。
二、防止措施1. 控制热处理参数:合理控制热处理温度和保温时间,避免齿轮表面软化现象的发生。
同时,要保证齿轮表面温度均匀,避免淬火裂纹的产生。
2. 优化冷却方式:选择适当的淬火介质和冷却方式,确保齿轮冷却均匀,避免淬火变形的发生。
可以采用喷水冷却或油浸冷却等方式,以提高冷却效果。
3. 适当回火处理:在淬火后进行适当的回火处理,可以降低齿轮的硬度,减少残余应力的产生。
回火温度和时间的选择要根据齿轮的具体材料和要求进行调整。
4. 采用预应力技术:通过在热处理过程中施加预应力,可以减小齿轮的残余应力,提高其承载能力和抗疲劳性能。
5. 严格控制热处理工艺:热处理工艺参数的控制非常重要,要严格按照工艺规范进行操作,避免因操作不当而引起的缺陷。
6. 定期检测和评估:对热处理后的齿轮进行定期的质量检测和性能评估,及时发现并处理问题,确保齿轮的质量和性能稳定。
总结:变速箱齿轮的热处理是确保其质量和性能的关键环节,然而在热处理过程中常会出现软化现象、淬火裂纹、淬火变形和残余应力等缺陷。
热处理装炉方式对行星齿轮变形的影响
热处理装炉方式对行星齿轮变形的影响摘要:风电发电机组因其严苛的服役环境和高的可靠性要求,对齿轮箱寿命提出了较高的要求,齿轮、行星齿轮、高速齿轮轴等关键零部件,必须要有较高的耐磨性、接触疲劳强度、弯曲疲劳强度、冲击韧度及高的尺寸精度。
为了获得优良的综合性能,这类零件材料一般选用18CrNiMo7-6钢,热处理方式为渗碳淬火。
但是该钢作为一种高淬透性钢,在渗碳淬火过程中会产生严重的变形,行星齿轮由于壁薄,内孔变形问题尤为突出。
严重的内孔变形不仅增加了车削量,降低车削效率,而且使内孔车削加工后表面硬度下降,影响行星齿轮的承载能力和服役寿命。
关键词:行星齿轮;装炉方式;热处理变形引言改革开放40年来,我国实现了硬齿面技术从无到有的转变和发展,也促进了热处理技术装备的进步。
迈入新世纪,借力风电行业的迅猛发展,以南高齿为代表的国内齿轮制造商,以满足国际高端用户为宗旨,引领热处理及装备技术的发展,奠定了参与国际竞争的坚实基础。
尽管我国风电齿轮热处理技术有了长足的进步,然而,在自主的风电装备特别是核心零部件增速箱齿轮的研制方面,国内普遍水平与国外先进水平还存在较大的差距,如技术标准体系不够完善、核心技术指标落后、原材料质量分散性大、普遍缺乏对齿轮疲劳强度基础研究,使得产品研发和制造缺少数据支撑。
1.齿轮渗碳淬火工艺技术齿轮通常根据工件的性能要求,决定要选择的材料和要使用哪些工艺来满足这些要求。
大部分齿轮使用渗碳淬火热处理工艺的原因是,当齿轮移动时,当驱动齿轮向从动齿轮传递动力时,传递力矩会改变运动方向,通过速度比的变化来改变运动速度。
齿轮在循环冲击摩擦振动中,两个齿面相交并滑动,因此在接触中受到交变接触压力应力,齿根受到交变弯曲应力,齿轮受到额外的动力载荷。
这些服役条件决定齿轮的性能,齿侧应具有高耐磨性和高接触疲劳极限,齿根应具有高弯曲强度和充分的冲击韧性,并相应地对材料的选择提出合理的要求。
另外,必须通过适当的热处理修改技术满足相应的要求。
汽车变速箱齿轮加工工艺流程
汽车变速箱齿轮加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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轿车变速箱齿轮热处理常见的缺陷
轿车变速箱齿轮热处理常见的缺陷
轿车变速箱齿轮热处理是制造过程中非常重要的一环,它能够增强齿轮的强度和耐磨性。
然而,在制造过程中,常常会出现一些缺陷,导致齿轮的品质下降,甚至影响整个变速箱的性能。
常见的缺陷包括:
1. 脆性断裂:这种情况通常是由于齿轮在淬火过程中过度冷却导致的。
当齿轮受到冲击或负载时,容易发生脆性断裂,影响齿轮的寿命和可靠性。
2. 淬火裂纹:这种缺陷通常是由于淬火过程中齿轮表面温度过高,造成表面热应力过大,导致齿轮出现裂纹。
这种裂纹通常在使用过程中不易发现,但会导致齿轮的寿命明显缩短。
3. 淬火变形:这种缺陷通常是由于淬火过程中齿轮表面温度不均匀,造成齿轮变形。
这种变形会导致齿轮啮合不良,影响变速箱的性能。
4. 渗碳层薄:渗碳是热处理过程中非常重要的一步,它能够增强齿轮的表面硬度。
然而,如果渗碳层薄,就会导致齿轮表面硬度不足,容易磨损和损坏。
以上是轿车变速箱齿轮热处理常见的缺陷,需要制造厂家在制造过程中认真对待,确保齿轮的品质和可靠性。
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变速箱齿轮热处理工艺设计
1. 齿轮热处理概述 (1)2. 零件图 (2)3. 零件的服役条件、性能要求及技术指标 (3)4. 材料选择 (4)4.1零件用途 (4)4.2材料比较 (4)4.3 材料化学成分及合金元素的作用 (5)4.4 材料的相变点 (5)5. 齿轮加工制作工艺 (6)5.1传统的齿轮材料的工艺路线: (6)5.2 淬火工艺设计 (6)5.3 其他热处理工艺 (8)6. 参考文献 (15)1. 齿轮热处理概述众所周知,齿轮是机械设备中关键的零部件,它广泛的用于汽车、飞机、坦克、轮船等工业领域。
它具有传动准确、结构紧凑使用寿命长等优点。
齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械振动是传递机械动力和运动的一种重要形式、是机械产品重要基础零件。
它与带、链、摩擦、液压等机械相比具有功率范围大,传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、尺寸结构小等一系列优点。
因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比例最大的传动形式。
由于齿轮在工业发展中的突出地位,使齿轮被公认为工业化的一种象征. 得益于近年来汽车、风电、核电行业的拉动,汽车齿轮加工机床、大规格齿轮加工机床的需求增长十分耀眼。
据了解,随着齿轮加工机床需求的增加,近年来涉及齿轮加工机床制造的企业也日益增多。
无论是传统的汽车、船舶、航空航天、军工等行业,还是近年来新兴的高铁、铁路、电子等行业,都对机床工具行业的快速发展提出了紧迫需求,对齿轮加工机床制造商提出了新的要求。
据权威部门预测2012 年将达到200 万吨。
但我国齿轮的质量与其他发达国家的同类产品相较还是具有一定的差距,主要表现在齿轮的平均使用寿命、单位产品能耗、生产率这几方面上。
本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试,其内容讨论如何设计齿轮的热处理工艺,重点是制定合理的热处理规程,并按此设计齿轮的热处理方法。
零件图3. 零件的服役条件、性能要求及技术指标齿轮是机械工业中应用最广泛的重要零件之一。
20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺
20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺一、学习目标知识目标:·熟悉感应加热表面淬火原理、特点及应用;·了解火焰表面淬火原理、特点及应用;·了解化学热处理过程;·掌握渗碳、渗氮和碳氮共渗原理、特点、常用方法及应用。
能力目标:·能根据零件的化学成分、性能要求和技术条件,合理选择表面淬火和化学热处理方法。
二、任务引入变速箱齿轮位于汽车传动部分,用于传递扭矩与动力、调整速度。
由于传递扭矩,齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力;由于变速箱齿轮转速变化范围广,齿轮表面承受较大的接触应力,并在高速下承受强烈的磨擦力;由于工作时不断换档,轮齿之间经常要承受换档造成的冲击与碰撞。
这就要求齿轮表面有高硬度和高耐磨性;齿面有高的接触疲劳强度;心部有较高的强度和高韧性。
图2-25所示20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理技术要求如下:1.渗碳层表面含碳量为0.80~1.05%;2.渗碳层深度为0.80~1.3mm;3.淬火回火后齿面硬度为58~62HRC,心部硬度为33~48HRC。
图2-25 汽车变速箱齿轮简图三、相关知识在机械设备中,有许多零件(如齿轮、曲轴、活塞销等)是在冲击载荷及表面摩擦条件下工作的,这类零件表面需具有高硬度和高耐磨性,而心部需要足够的塑性和韧性。
为满足这类零件的性能要求,须进行表面热处理。
常用的表面热处理方法有表面淬火及化学热处理两种。
(一)钢的表面淬火表面淬火是通过快速加热,使钢件表层奥氏体化,然后迅速冷却,使表层形成一定深度的淬硬组织——马氏体,而心部仍保持原来塑性、韧度较好的组织的热处理工艺。
在钢的表面淬火法中,感应加热淬火应用最广。
1.感应加热表面淬火感应加热表面淬火时,将工件放在铜管制成的感应器内,即图2-26所示装置中,感应器中通入一定频率的交流电,以产生交变磁场,于是工件内部就会产生频率相同、方向相反的感应电流(涡流)。
由于涡流的趋肤效应,使涡流在工件截面上的分布是不均匀的,表面电流密度大,心部电流密度小。
汽车变速箱齿轮加工工艺流程
汽车变速箱齿轮加工工艺流程英文回答:Automotive Transmission Gear Manufacturing Process.The manufacturing process of automotive transmission gears involves several key steps to ensure precision and durability. Here's a detailed overview of the typical process:1. Material Selection:The first step involves selecting the appropriate material for the gears, typically high-strength steelalloys like carburized steel or nitriding steel. The material selection considers factors such as strength, wear resistance, and manufacturability.2. Forging:The selected material is heated to a high temperature and forged into the desired shape of the gear blank. Forging involves applying high pressure to deform the material and refine its grain structure, enhancing its strength and toughness.3. Annealing:After forging, the gear blanks undergo annealing, a heat treatment process that involves heating them and slowly cooling them. Annealing reduces internal stresses and improves machinability, making them easier to work with in subsequent processes.4. Machining:The gear blanks are then subjected to various machining operations, including turning, milling, and drilling, to achieve the precise dimensions and tolerances required. High-precision CNC machines are typically used to ensure accuracy and repeatability.5. Heat Treatment:To enhance the gears' surface hardness and wear resistance, heat treatment processes are applied. This may involve carburizing, nitriding, or induction hardening. These processes alter the chemical composition and crystal structure of the gear surface, making it harder and more durable.6. Grinding:After heat treatment, the gears are ground to achieve the final desired tooth profile and surface finish. Specialized grinding machines are used to precisely form the gear teeth, ensuring optimal meshing with other gears in the transmission.7. Inspection and Testing:Throughout the manufacturing process, rigorous inspections and tests are conducted to verify the dimensions, tolerances, and performance of the gears. Thisincludes visual inspections, dimensional measurements, and gear testing machines to assess characteristics such as noise levels and load-bearing capacity.中文回答:汽车变速箱齿轮加工工艺流程。
热处理工艺
齿轮热处理工艺一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 低速、轻载又不受冲击要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火2.条件: 低速(<1m/s)、轻载,如车床溜板齿轮等要求: 45 调质,HB200-2503.条件: 低速、中载,如标准系列减速器齿轮要求: 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-250 Y4.条件: 低速、重载、无冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火 HRC40-455.条件: 中速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr、40MnB、42MnVB 调质或正火,感应加热表面淬火,低温回火,时效,HRC50-556.条件: 中速、中载或低速、重载,如车床变速箱中的次要齿轮要求: 45 高频淬火,350-370℃回火,HRC40-45(无高频设备时,可采用快速加热齿面淬火)7.条件: 中速、重载要求: 40Cr、40MnB(40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA)淬火,中温回火,HRC45-50.8.条件: 高速、轻载或高速、中载,有冲击的小齿轮要求: 15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV9009.条件: 高速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴轮.要求: 40Cr、40MnB、(40MnVB)高频淬火,HRC50-55.10.条件: 高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮,如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性较高,过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层均匀,渗碳后直接淬火变形较小,正火后切削加工性良好,低温冲击韧性也较好) 要求: 20Cr、20Mn2B、20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频淬火,HRC56-62.18CrMnTi、20CrMnTi(锻造→正火→加工齿轮→局部镀同→渗碳、预冷淬火、低温回火→磨齿→喷丸)渗碳层深度1.2-1.6mm,齿轮硬度HRC58-60,心部硬度HRC25-35.表面:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心:索氏体+细珠光体11.条件: 高速、重载、有冲击、模数要求: 20Cr、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火,HRG56-62.12.条件: 高速、重载、或中载、模数>6,要求高强度、高耐磨性,如立车重要螺旋锥齿轮要求: 18CrMnTi、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火,HRC56-6213.条件: 高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,如高速柴油机、重型载重汽车,航空发动机等设备上的齿轮.要求: 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA、20CrMnMoVBA(锻造→退火→粗加工→去应力→半精加工→渗碳→退火软化→淬火→冷处理→低温回火→精磨)渗碳层深度1.2-1.5mm,HRC59-62.14.条件: 载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮要求: 50Mn2、50、65Mn 淬火,空冷,15.条件: 低速、载荷不大,精密传动齿轮.要求: 35CrMO 淬火,低温回火,HRC45-5016.条件: 精密传动、有一定耐磨性大齿轮.要求: 35CrMo 调质,HB255-302.17.条件: 要求抗磨蚀性的计量泵齿轮.要求: 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化18.条件: 要求高耐磨性的鼓风机齿轮.要求: 45 调质,尿素盐浴软氮化.19.条件: 要求耐、保持间隙精度的25L油泵齿轮。
外贸齿轮的轮齿修形与控制
外贸齿轮的轮齿修形与控制摘要:随着“齿轮强国”战略的实施,汽车工业的发展及齿轮传动的研究和齿轮制造技术水平的不断提高,齿轮轮齿的修形技术有了新的突破,通过齿轮轮齿的修形,可以提高齿轮的精度,从而降低齿轮的噪音与振动,延长齿轮的使用寿命。
文章针对公司在加工外贸齿轮时特殊的轮齿鼓形量要求,在剃齿加工过程中运用剃齿的修形技术以保证产品的质量要求。
关键词:剃齿;修形;鼓形量;径向剃齿刀我公司是一家专业齿轮生产制造厂,主要生产汽车变速箱、收割机变速箱中齿轮,为了提高产品质量,降低齿轮噪音,对齿轮加工技术进行了不断探索与创新,在齿轮的修形方面做了大量试验,并积累了宝贵的经验。
通过对齿轮轮齿的修形,很好地改善了齿轮的啮合性能,提高了齿轮的使用寿命。
尤其针对外贸齿轮的特殊轮齿修形要求,运用了剃齿修形技术,满足了产品质量要求。
1 外贸齿轮产品参数、修形要求及加工工艺过程1.1 齿轮的基本技术参数及形状模数:m=3.5 齿数:z=38压力角:α=20°齿宽:b=22外园:d=ф140.56 内孔:d=ф750+0.03齿轮精度:8gb10095-2001材料:sae8620热处理:s0.5~c591.2 轮齿修形要求齿形鼓形量:0.005~0.015齿向鼓形量:0.010~0.022齿顶修缘:0.3×45°1.3 加工工艺过程锻造→正火→粗车→精车→滚齿→剃齿→渗碳淬火→磨内孔。
2 剃齿工作原理与齿形中凹的原因目前,国内的齿轮加工大多采用以下工艺:滚齿-磨齿和滚齿-剃齿-珩齿工艺。
虽然磨齿能较好地提高齿轮精度,但降低噪音的效果不很理想,且投资大,生产效率低。
而剃齿具有成本低,效率高,修形方便等优点,因此大多厂家都采用剃齿工艺。
剃齿加工是剃齿刀与被剃齿轮形成一对加错轴斜齿轮副的啮合过程,在剃齿过程中,剃刀和被剃齿轮两轴间的径向压力是不变的,作用在一对啮合齿面上的单位面积压力要比作用在两对啮合齿面上的单位面积要大得多,切削力也大得多,特别在剃齿刀与齿轮节圆附近的相对滑动速度最小,切削变形时间和切削力传递的时间较长,切去的金属较多,这便是产生剃齿齿形中凹(见图1)的原因,中凹量约在0.01~0.03mm。
低压真空渗碳技术在轴齿热处理中的应用与变形控制
2021年第3期2021No.3汽车工艺与材料Automobile Technology &Material低压真空渗碳技术在轴齿热处理中的应用与变形控制王达鹏1郭成龙2董笑飞3吴宁4姜瑜1高志勇3(1.中国第一汽车集团有限公司工程与生产物流部,长春130011;2.一汽解放汽车有限公司传动事业部,长春130011;3.中国第一汽车集团有限公司研发总院,长春130011;4.一汽解放商用车开发院工艺材料部,长春130011)摘要:介绍了轴齿低压真空渗碳热处理技术的设备系统、工艺原理及实施过程,阐述真空热处理技术应用优势,分析真空热处理技术与传统可控气氛热处理技术的差异;针对变速箱齿轮热处理后变形控制对后续加工和装配工艺有较大影响,分别从材料、气淬压力、预冷温度、装炉方式等多个维度讨论研究某变速箱齿轮渗碳热处理变形的影响因素,分析控制齿轮热后变形的一般办法,保证轴齿产品质量,为变速箱轴齿真空热处理技术的进一步推广应用提供支持。
关键词:真空炉渗碳淬火变形控制影响因素中图分类号:U466文献标识码:BDOI:10.19710/ki.1003-8817.20200141Application and Deformation Control of Low Pressure VacuumCarburizing Technology in Shaft Tooth Heat TreatmentWang Dapeng 1,Guo Chenglong 2,Dong Xiaofei 3,Wu Ning 4,Jiang Yu 1,Gao Zhiyong 3(1.Engineering and Production Logistics Department of China FAW Group Co.,Ltd.,Changchun 130011;2.FAW Jiefang Automobile Co.,Ltd.Transmission Division,Changchun 130011;3.General Research &Institute of China FAW Group Co.,Ltd.,Changchun 130011;4.Process &Materials Department of FAW Jiefang Commercial Vehicle Development Institute,Changchun130011)Abstract :This paper introduces equipment system,process principle and implementation process of low-pressure vacuum carburizing heat treatment technology for shaft teeth,elaborates the advantages of vacuum heat treatment technology application,and analyzes the difference between vacuum heat treatment technology and traditional controllable atmosphere heat treatment technology.Since deformation control post gearbox gear heat treatment has great impact on subsequent processing and assembly processes,the factors affecting the carburizing heat treatment deformation of a gearbox gear are discussed and studied from multiple dimensions such as material,gas quenching pressure,pre-cooling temperature,and furnace loading method,and the general approach to control the deformation of the gear after thermal treatment is analyzed,to ensure the quality of shaft gear products and provide support for the further promotion and application of gearbox shaft gear vacuum heat treatment technology.Key words:Vacuum furnace,Carburizing and quenching,Deformation control,Influencing factors作者简介:王达鹏(1988—),男,工程师,学士学位,研究方向为汽车用金属材料成形技术、金属材料与热处理技术。
齿轮所有热处理总结-
--齿轮热处理例如:30CrMnTi 调质275~310HB,齿轮表面淬火58~63HRC,淬火深度1~2mm一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 低速、轻载又不受冲击要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火2.条件: 低速(<1m/s)、轻载,如车床溜板齿轮等要求: 45 调质,HB200-2503.条件: 低速、中载,如标准系列减速器齿轮--要求: 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-2504.条件: 低速、重载、无冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火HRC40-455.条件: 中速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr、40MnB、42MnVB 调质或正火,感应加热表面淬火,低温回火,时效,HRC50-556.条件: 中速、中载或低速、重载,如车床变速箱中的次要齿轮要求: 45 高频淬火,350-370℃回火,HRC40-45(无高频设备时,可采用快速加热齿面淬火)7.条件: 中速、重载要求: 40Cr、40MnB(40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA)淬火,中温回火,HRC45-50.8.条件: 高速、轻载或高速、中载,有冲击的小齿轮要求: 15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV900 9.条件: 高速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴轮.要求: 40Cr、40MnB、(40MnVB)高频淬火,HRC50-55.10.条件: 高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮,如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性较高,过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层均匀,渗碳后直接淬火变形较小,正火后切削加工性良好,低温冲击韧性也较好)要求: 20Cr、20Mn2B、20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频淬火,HRC56-62.18CrMnTi、20CrMnTi(锻造→正火→加工齿轮→局部镀同→渗碳、预冷淬火、低温回火→磨齿→喷丸)渗碳层深度1.2-1.6mm,齿轮硬度HRC58-60,心部硬度HRC25-35.表面:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心:索氏体+细珠光体11.条件: 高速、重载、有冲击、模数<5要求: 20Cr、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火,HRG56-62.12.条件: 高速、重载、或中载、模数>6,要求高强度、高耐磨性,如立车重要螺旋锥齿轮要求: 18CrMnTi、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火,HRC56-6213.条件: 高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,如高速柴油机、重型载重汽车,航空发动机等设备上的齿轮.要求: 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4W A、20CrMnMoVBA(锻造→退火→粗加工→去应力→半精加工→渗碳→退火软化→淬火→冷处理→低温回火→精磨)渗碳层深度1.2-1.5mm,HRC59-62.14.条件: 载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮要求: 50Mn2、50、65Mn 淬火,空冷,HB≤24115.条件: 低速、载荷不大,精密传动齿轮.要求: 35CrMO 淬火,低温回火,HRC45-5016.条件: 精密传动、有一定耐磨性大齿轮.要求: 35CrMo 调质,HB255-302.17.条件: 要求抗磨蚀性的计量泵齿轮.要求: 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化18.条件: 要求高耐磨性的鼓风机齿轮.要求: 45 调质,尿素盐浴软氮化.19.条件: 要求耐、保持间隙精度的25L油泵齿轮。
齿轮的热处理
齿轮传动的特点齿轮传动是目前最广泛的一种传动形式,可用来传递任意两轴间运动和动力。
齿轮传动在矿山机械、运输机械、化工机械、建筑机械、起重机械、金属切削机床中都有着广泛的应用。
齿轮传动所以能获得如此广泛的应用,是因为它具有下列优点:①瞬时传动比恒定,工作平稳性高;②效率高,高精度的一对渐开线圆柱齿轮,效率可达0.99以上;③传动比范围大,可用于减速或增速;④传动功率和圆周速度的范围大,功率可以小于一瓦到高达十几万千瓦,圆周速度小可以很低,也可以达到300m/s以上;⑤尺寸小,结构紧凑。
但齿轮传动具有以下缺点:①制造成本较高,高精度的齿轮需用高精度的机床和刀具,故制造成本高;②低精度的齿轮在传动时冲击、振动、噪声较大;③不适用于远距离两轴间的传动。
齿轮传动的类型齿轮传动应用广、类型多。
按其相对运动情况可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。
⒈平面齿轮传动两齿轮间相对运动为平面运动,其轴线互相平行。
⒉空间齿轮传动两齿轮间相对运动为空间运动,其轴线相交或交错。
按照齿轮轴线间相互位置、齿向和啮合情况,齿轮传动的分类见表1齿轮传动的类型和应用表-1按照工作条件,齿轮传动可分为开式、半开式和闭式三种。
开式传动齿轮外漏,灰尘及杂物易落入齿面且润滑较差,故齿面易磨损,多用于低俗不重要的场合;半开式传动设有简单的防护罩,润滑得以改善,但灰尘和杂物仍能侵入;闭式传动,其齿轮及轴承均封闭在刚性较大的箱体内,具有良好的润滑和工作条件,故用于重要的场合。
渐开线齿轮的基本参数⑴齿数z:齿轮圆周上凸出的部分称为轮齿,其总数称为齿数,它均匀分布在圆柱体上。
齿数用z表示。
模数压力角一定时,齿数越多,齿轮几何尺寸越大,同时渐开线齿廓曲线平缓。
⑵模数m:分度圆直径d与齿距p及齿数z之间的关系为πd=pz或d=p/π z式中,π为无理数,计算出d若也为无理数,这将给齿轮的设计、制造和检验等带来很大不方便。
所以工程上把p/π规定为简单有理数并标准化,称为齿轮的模数,用m表示,其单位为mm,即m=p/π或p=πm所以d=mz模数是齿轮的一个参数,是齿轮所有几何尺寸计算的基础。
叉车变速箱输入齿轮的热处理工艺
的心 部 硬 度 。c r可 以促 使 大 量 的 碳 进 入 渗 碳 层 ,
加 速 界 面上 的反 应 ,促 使 钢 的表 面 吸 收 碳 ;Mn的
加 入 可稍 微 减弱 C 钢 渗 碳 时表 面 含 碳 量 过 高 的 现 r 象 ,但 可 能 会 促 使 奥 氏 体 晶粒 长 大 ,为 了减 弱 这
韧 性 会 变 坏 ,但 含 碳 量 过 低 ,则 往 往 会 造 成 心 部
硬度 不 足 。合金 元 素 C 、Mn i 加 入 ,提 高 了 r 、T 的 钢 的淬 透 性 ,可使 心 部 得 到 低 碳 马 氏体 ,增 加 钢
其 在较 高 的 载荷 下 工作 ,磨 损 较 大 。运 行 过 程 中
teq ai h u 1 v,a d t ed ti d a ay i i e o me n ma ei l e e t n n fc ab rz t n a d t e r lt d h a e t n t n eal n l s sp r r d o tra l ci ,s r e c r u ia i n h ea e e t r a me t h e s f s o a o t
作 用 ,钢 中加 入 0 0 % ~0 1 % 的 T ,使 钢 的 .6 2 i
晶粒不 易 长 大 ,提 高 钢 的 强 度 和 韧 性 ,并 且 改 善 了热处 理工 艺 性能 ,使 钢 渗碳 后 能直接 淬火 。
Ke wo d :f r l r c y r s o k i t k;g a — o ;i p tg a ;c r o iain;h a r ame t t f u e r b x n u e r a b n z t o e t e t n t
输 入 齿 轮 是 叉 车 变 速 箱 中非 am n a ue rp sd i ti p p r r po e e u t e n e s l ytepa t e r s . h s e t r t e t s rspo o e n h s a e ae rv dt b s f da dfai eb r i . c e me o j i i b h cc
关于汽车变速箱齿轮设计的思考
关于汽车变速箱齿轮设计的思考摘要:随着改革开放的步伐,汽车在人们的社会生活中担任的作用越来越多,曾经是奢侈品的汽车也越来越普及,而人们对生活质量的高要求也迫使汽车制造行业不仅要满足汽车最基本的行驶功能,同时也要提高汽车的舒适性,而噪音便是影响客户舒适性的最主要原因之一。
通过研究发现,汽车的噪音大多是变速箱引起的,而变速箱的噪音产生于齿轮的啮合。
本文通过对汽车变速箱齿轮设计进行一些研究,以期找出能够合理降低汽车变速箱噪声的方法。
关键词:汽车变速箱;噪音来源;齿轮修形方法引言随着汽车市场的发展,作为汽车制造中重要的底盘部件,齿轮变速箱的需求也在日益扩大中,与传统的传送系统相比,加入了变速箱的传动系统更加能够满足现代人的驾车需求,让汽车在不同路况下都能进行有利行驶,改变汽车的传动比,使汽车能够进行倒退行驶与长时间切断动力的传输。
同时齿轮变速箱能够改变驱动轮上扭矩和行驶速度,使汽车在一定范围内切换更加灵活,例如汽车可以在高速路上所需速度和市区所限速度之间自由切换。
一、对变速箱的齿轮噪音的思考虽然齿轮变速箱对汽车制造业来说是一个不可缺少的部件,但是齿轮变速箱的出现同样给设计者带来了一些困扰,其中噪音问题是设计者一直希望改善的问题。
1.1噪音来源从前文我们可以发现汽车噪音的出现大部分是由于变速箱噪音,而变速箱噪声又是如何形成的呢?一般我们认为变速箱噪音是因为齿轮在传送过程中,轮齿的弹性、制造或者一些装配误差导致之后的啮合冲击,造成一定的振动,而振动产生声音并通过汽车内部零件传至汽车箱体,再加上轮齿在啮合的时候总会产生一些声响,这些可以看做是齿轮表面产生的噪音,在另一方面,由于冲击产生的振动并不是仅仅影响了齿轮变速箱也影响了齿轮系统的其他部分,内部与外部的噪音最后形成共鸣噪音,使得汽车噪音成为汽车购买者进行考察的一个重点关注问题。
与一般的机械系统相比,齿轮系统产生振动噪音的内部源头有有3个:啮合刚度激励、传动的误差激励以及轮齿的啮合冲击激励。
大客车变速箱三轴热处理变形控制
大客车变速箱三轴热处理变形控制■黄小明,袁峰,孙晓军摘要:轴齿热处理畸变与产品后序加工及使用寿命紧密相连,本文主要从变速箱三轴结构特点分析产品变形规律,选择合适的装炉方式,以减小变形,同时分析毛坯对产品热处理变形的影响,以生产实例重点阐述锻造金属流线对变形的影响及解决措施。
关键词:变速箱三轴;结构特点;变形规律;金属流线变速器齿轮是汽车中的关键零部件,常在高转速、高负荷、转速和负荷不断交变的情况下工作,根据其工作环境而要求具有优良的耐磨性、抗疲软强度,心部韧性好,故基本采用渗氮或碳氮共渗、渗碳处理。
本文大巴轴齿的材料为8620H,模数m n=3.4,重量10kg,主要加工工艺路线:锻造等温正火→精车→拉内花键→滚齿→渗碳淬火→研中心孔→磨外圆→磨齿。
在渗碳淬火过程中产品会产生一定的变形,变形量的大小直接影响产品后续的加工及产品的使用寿命,而影响产品的变形因素较多,本文主要从产品结构、装炉方式、毛坯组织角度,同时结合生产中遇到的实际情况全面深入分析三轴变形规律。
1. 热处理变形的影响因素及解决措施影响热处理变形的因素较多,每种因素对热处理变形影响不同,部分因素对热处理变形影响具有一定的规律性,有些因素对热处理变形无据可循。
(1)产品结构的影响产品结构复杂,不规律,会导致产品不同部位的冷却速度、组织转变不一致,从而影响淬火过程中产品不同部位组织应力和热应力的变化,最终导致产品变形加重,但结构对热处理变形的影响具有一定的规律性,可以通过更改产品装炉方式,或采用补偿工装来减小由于结构而导致的变形。
(2)热处理工艺的影响热处理工艺对变形的影响包括渗碳淬火温度、淬火油的选择、冷却方式、产品的装炉方式等,工艺的合理性可以减小产品热处理的变形量。
(3)毛坯组织、材料控制的影响一般根据产品结构,工作中受力情况及使用环境而选择合理材料及淬透性范围,产品心部硬度体现组织应力大小,对变形具有直接影响,遵循小模数齿轮选择淬透性宽带中下限,大模数齿轮选择淬透性宽带中上限原则。
渗碳齿轮热处理常见缺陷及预防措施
(4)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。
(5)齿轮材料淬透性差及淬火冷却介质的冷却能力不足。
(6)淬火后回火温度过高,并没有得到回火马氏体组织。
(3)选用冷却性能好的冷却介质淬火,使心 部获取低碳马氏体组织。
(4)选择适当的淬火温度和加热时间,使心 部获得均匀的奥氏体,以便淬火后获取 马氏体组织。
4、齿轮硬化层偏浅
渗碳齿轮表层硬度深度不够,导致 表面硬化层抗剥落性能降低的同时,也 导致使用寿命降低。
原因分析
(1)渗碳过程中,渗碳时间太短,渗碳温度偏低, 渗碳层偏浅。
残余奥氏体6级 400× 4%硝酸酒精溶液侵蚀
预防措施
(1)对已造成齿轮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冷却能力适当 的冷却介质,淬火冷却。
(3)预先采取措施,减少淬火后的残余奥氏 体量。对含有过多残余奥氏体的渗碳齿 轮,进行一次650~670℃、3h以上的高 温回火,使合金碳化物析出一部分,从 而降低重新加热淬火时的奥氏体稳定性, 促使奥氏体向马氏体转变。
(2)炉内有效加热区温度分布不均匀。
(3)渗碳过程中强渗阶段及扩散阶段的碳势控制 不当。
(4)装炉前齿轮未清除油污及装炉量过多,所留 孔隙太小等因素。
(5)选择的齿轮钢材质及淬透性差,淬火介质冷 却性能不足,而造成正常渗碳淬火后硬化层偏 浅。
预防措施
(1)合理选用淬透性适合的钢材作渗碳齿轮材料, 严格控制齿轮钢质量,入厂前必须对钢材化学 成分,组织等按质量标准进行验收检查。
变速箱齿轮的加工工艺流程
变速箱齿轮的加工工艺流程As a machinist, the process of machining gearbox gears is a complex and intricate one that requires precision, attention to detail, and advanced technical skills. 作为一名机械师,加工变速箱齿轮的工艺流程是一个复杂而严密的过程,需要精准的操作、注重细节和高级的技术技能。
The first step in the process is to select the appropriate material for the gearbox gear, which is typically steel or another metal with high strength and durability. 该过程的第一步是选择适合变速箱齿轮的材料,通常是钢材或其他具有高强度和耐久性的金属。
After selecting the material, the next step is to cut the blank into the rough shape of the gear using a milling machine or a lathe. 在选择材料之后,下一步是使用铣床或车床将坯料切割成齿轮的粗糙形状。
Once the rough shape is achieved, the gear teeth are cut using a specialized gear cutting machine, such as a hobbing machine or a gear shaper. 一旦达到了粗糙的形状,就会使用专门的齿轮切削机,如滚刀机或齿轮成形机来切割齿轮的齿。
The next step is to heat treat the gear to improve its hardness and wear resistance, typically through processes such as carburizing or induction hardening. 接下来的步骤是对齿轮进行热处理,以提高其硬度和耐磨性,通常通过渗碳或感应淬火的工艺。
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科技研究
2013年第10期Science and technology research□机械与设备
114 变速箱齿轮热处理的变形与控制
刘奇
(唐山通力齿轮有限公司河北唐山063000)
【摘要】在汽车结构中重要的组成部件其中就有变速箱,在变速箱中齿轮是比较重要的零部件。
在变速箱中的齿轮一般都不需要进行热处理之后进行加工,因此在热处理之后的齿轮齿的尺寸就是最后成品的尺寸。
这也就需要齿轮的热处理要有较高的技术。
对于热处理变形技术一方面应认真仔细地对理论进行研究,对热处理变形的过程进行准确地模拟,分析影响热处理的各种因素,准确地提供理论依据来解决热处理变形中存在的问题。
另一方面,各个工厂应该仔细的研究对齿轮变形影响的各种因素,对齿轮热处理的变形进行很好的控制。
【关键词】变速器;齿轮热处理;变形;控制
在变速箱齿轮加工的环节中齿轮的热处理是非常重要的,通过齿轮的热处理来展现齿轮的各种特性。
然而齿轮热处理引起的变形是必然的,这种变形会使企业的加工成本大大的增加。
然而在现代社会上市场的竞争中降低生产成本决定了现在企业的生存和发展。
所以必须要对齿轮的热处理变形进行控制。
在汽车结构中重要的组成部件其中就有变速箱,在变速箱中齿轮是比较重要的零部件。
因此汽车变速箱齿轮需要具备强度比较高、耐磨性高、抗疲劳强度大还需要具备高的韧性等一系列的机械性能。
为了使齿轮能够具备以上的特性,因此齿轮热处理在齿轮加工过程中是必不可少的环节。
一、齿轮在热处理后出现变形的原因
齿轮的主要成分是钢,它被进行热处理之后,在温度不断的升高而钢的韧性也在不断的降低,当齿轮上的一些部位的残余应力无法再受热的影响,就会使齿轮出现变形,由于残余应力只在于齿轮的局部,所以使齿轮出现不规则的变形。
齿轮在进行热处理时由于加热速度过快,使齿轮的表面升温过快,而齿轮内部的温度上升比较慢,表面和内部的温度不同形成很大的对应力,这样就会使齿轮出现不规则的变形,从而使齿轮的形状比较特别。
二、影响变速箱齿轮热处理变形的因素
齿轮经热处理后的出现变形的影响因素主要有齿轮的设计形状、制作齿轮时选用的材料、在热处理之前预热处理的整个过程、加工时选用的方法和工具、热处理的工艺流程等。
选择合适的材料、加工的过程较精密、预热处理的过程较完整、对齿轮的冷热加工配合较好是控制热处理变形的关键。
因此,如何控制变速箱齿轮热处理的变形应该从以上几点进行研究。
1.齿轮的设计形状
在热处理变形中设计的齿轮的形状是重要的影响因素,如齿轮设计结构是否对称、结构是否均匀,都会影响齿轮在淬火时往往不均匀的应力,使齿轮出现不规则的变形。
其他国家的汽车企业曾经对这方面进行研究过,在最小热处理变形的影响下,设计的形状、使用的材料对齿轮热处理变形的影响力分别为50%~60%、20%~30%、5%~15%。
所以,在进行齿轮设计的时候应尽量使壁厚且均匀对称的零件。
如果设计出的零件中有壁厚较薄的地方,在热处理过程中因为壁薄的地方冷却的速度较快,这个地方容易发生卷曲。
这样就应该设计成两个单独的零件,这样薄壁零件能够很好地控制热处理变形,同时也使机加工的过程变得简单。
2.原材料的品质对热处理的影响
原材料的品质不但对齿轮的热处理的工艺有一定的影响,还到决定着齿轮的使用寿命。
原材料的最基本的特性也是齿轮热处理变形的一个重要影响因素。
淬透性是指原材料在一定条件下淬火时,从奥氏体转变为马氏体,获得马氏体层的深度。
淬透性越高的原材料对热处理变形的影响就越大,而淬透性的高低取决于原材料中合金元素含量。
原材料中的合金元素主要通过影响钢的各种特性间接地影响了齿轮的热处理变形。
以便能够很好地控制热处理的变形,这就需要原材料的淬透性的范围比较稳定。
因此现在很多企业都是根据自己生产的产品的要求来制定淬透性的具体范围,以便能够很好地控制热处理的变形。
在原材料中晶粒度也是重要的技术指标。
所有的金属材料都是由许多的晶粒组成的多晶体。
因为每个晶粒都有不同的异性,许多具有不同异性的晶粒组合在一起,互相抵消了它们之间的作用力,这样就使金属材料出现异向同性的特征。
因此要想原材料的异向同性的特征比较明显就需要组成材料的晶粒比较细小,晶粒的个数较多,这样热处理的变形也就比较均匀性。
3.预热处理整个过程对热处理变形的影响
预热处理的主要是为了使晶粒变得细小,消除原材料中的残余应力。
预热处理的过程就是为了使晶粒变得细小而且数量增加,这样就能够很好的控制热处理变形。
目前我们国家的预热处理的工艺都是正火工艺,因为正火工艺的生产周期比较短、工艺较为简单、耗费的成本也比较低等优点;然而因为正火采用空气冷却,所以容易受到零件的结构和外界的气候和温度等因素的影响,冷却速度也不是很稳定。
而现在我们国内的正火工艺都不能满足预热处理的要求,零件堆在一起进行加热的现象比较普遍,往往零件的表面加热的温度达到了,而零件的内部加热的温度还没有达到,这样就使晶粒度的大小不均匀,对热处理变形有很大的影响。
零件在冷却的时候也是堆放在一起进行,这样使零件的硬度不均匀。
不利于对其进行切削。
因为正火工艺有许多的不足之处,所以我们国家许多企业都开始采用等温退火工艺进行预热处理提高预热处理的效果,等温退火是以较快的速度冷却到a1以下某一温度,保温一定时间使奥氏体转变为珠光体组织,然后空冷一种工艺。
对某些奥氏体比较稳定的合金钢,采用等温退火可大大缩短退火周期,使热处理变形比较稳定。
4.加工时选用的工具和设备对热处理变形的影响
零件在预热处理之后会有很好的塑性,在加工的过程给零件带来的主要就是残余应力,如切削的力量太大或刀具的磨损都会使零件产生残余应力,在热处理过程中这些应力会被释放出来,使零件变形。
在加工过程中出现残余应力虽然不能够避免,但是可以通过选择合适的加工工具和设备来降低残余应力的出现。
加工过程比较稳定也是能够很好地控制热处理变形。
不同的热处理设备有各自不同的特点,好的热处理设备对加热温度和炉温的控制都是比较精密的、加热也比价均匀等特性,齿轮热处理的变形也就能得到很好的控制。
5.热处理工艺流程对热处理变形的影响
现在我们国家变速箱齿轮热处理的方法主要是渗碳淬火,渗碳淬火工艺的优点是发展的已经很成熟、应用也比较广泛、成本相对较低等,渗碳淬火工艺中对齿轮热处理变形的影响主要有装夹方式、渗碳处理的温度、升温的速度、淬火的温度、淬火介质的选择等,装夹方式要保证零件在热处理过程中受力比较均匀,热处理的变形才能够控制。
装夹方式的选择是热处理工作者的重要工作。
渗碳处理的温度决定了渗碳淬火工艺能否顺利进行,零件渗碳的速度取决于渗碳处理的温度,渗碳处理的温度越高,零件中的晶体膨胀的也就越大,渗碳的速度也就越快;但是渗碳温度越高零件也就越容易变形。
同时渗碳温度越高,零件的晶粒变得也就越大,大的晶粒不但会使零件产生严重的变形,也会使零件的使用寿命受到很严重的影响,这就要求热处理工作者能够很好地协调生产并达到生产的要求。
总之,影响齿轮热处理的变形有以上几个因素,因为齿轮的变形主要是在热处理的过程中发生,因此在热处理环节的工作者就需要仔细的了解齿轮的整个加工工艺,掌握所有对热处理变形的影响因素,严格控制热处理工作,才能有效地控制齿轮的变形,提高齿轮的质量,增加企业在市场上竞争能力。
参考文献:
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