齿轮高频淬火金相分析
齿圈高频淬火硬度、层深的影响因素分析
齿圈高频淬火硬度、层深的影响因素分析作者:杨辉刘亚辉祁伟李进萍来源:《科技与创新》2016年第11期摘要:简要分析了材料、压力、介质温度、感应器结构和工艺参数等对齿圈的影响,阐述了齿圈热处理过程中出现的问题,并采取合理、有效的方法解决它,以提高零件加工的合格率。
关键词:齿圈;感应器;淬火;温度中图分类号:TG156.3 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.11.122文章编号:2095-6835(2016)11-0122-02飞轮齿圈是经过加热后镶在飞轮外缘上的,它冷却之后会紧固在飞轮外缘上,并与起动机齿轮啮合,以带动曲轴旋转,启动发动机。
近期,某公司齿圈热处理工序出现部分齿圈按照工艺参数进行淬火后硬度、淬硬层深偏低的情况,严重影响了齿圈的制造质量。
鉴于此,专门成立了专项工作组查证、分析、解决这类质量问题。
齿圈技术要求,材料为45#,硬度为HRC48-56,齿根处淬硬深度为0.5~2.0 mm。
1 影响淬火的因素分析1.1 毛坯材料检测齿圈毛坯的成分后,结果显示,齿圈成分合格。
但是,在抽检过程中发现,齿圈毛坯的基体组织为锻造态齿圈,这严重违反了图纸的设计要求,即正火态HB170-210,所以,要求厂家立即修改。
正火的目的是使晶粒细化,使碳化物分布均匀,去除材料的内应力,稳定工件的尺寸,防止变形与开裂。
另外,还要采取感应加热方法进行表面淬火前的预备处理,使淬火后的层深无法深入。
1.2 感应器喷水压力相关工艺要求感应器喷水压力为0.2 MPa,但是,其实际压力最低为0.05 MPa,喷水压力不足。
这样,热量瞬时就会被带走,从而降低冷却速率,影响组织转变,导致齿圈淬硬层深度不够。
出现这种情况的主要原因是:①冷却水管路堵塞,再加上水泵电机长期使用,功率损耗增大。
当压力调节阀开至最大时,压力表显示0.18 MPa,喷水时,压力表显示0.05 MPa。
②因为当地水质比较硬,所以,长时间使用感应器,其喷水孔会结垢,导致部分喷水孔水量减少,严重时还会堵塞。
45钢高频淬火
45钢高频淬火性能研究学号:姓名:45钢高频淬火性能研究45钢经过调质处理后,有良好的综合性能,广泛应用于各种重要零件,如连杆,齿轮,轴类,不同的热处理工艺得到不同的工艺性能。
本文研究了感应加热表面淬火对于45钢组织性能的影响,采用感应加热表面淬火技术对45钢进行表面强化,对所获得试件的淬硬层进行显微硬度测试。
利用金相显微镜对试件淬硬层的组织、厚度进行研究分析。
同时与正火并调质件进行硬度、金相组织等方面的比较。
结果表明经过高频感应加热淬火后45钢的表面性能明显改善,表面为淬火马氏体,而心部仍为正火组织,使得试件既耐磨又有很强的韧性,所得的工艺参数将被作为生产实践的参考依据。
关键词: 45钢高频感应淬火金相硬度目录第一章前言.............................................. 错误!未定义书签。
(一)感应加热淬火工艺概述.. (1)(二)感应加热淬火技术特点 (2)(三)高频感应淬火技术的应用.......................... -错误!未定义书签。
(四)感应加热淬火技术的发展............................ 错误!未定义书签。
(五)感应淬火常见问题及原因............................ 错误!未定义书签。
(六)45钢齿轮热处理................................... 错误!未定义书签。
第2章工艺方案制定与实验过程............................ 错误!未定义书签。
(一)工艺设定.......................................... 错误!未定义书签。
(二)实验过程.......................................... 错误!未定义书签。
(1)实验目的......................................... 错误!未定义书签。
齿轮淬火后需要检查的项目及高频淬火设备的防护措施
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
齿轮淬火后需要检查的项目及高频淬火设备的防护措
施
齿轮经过感应淬火后的表面温度会比普通的淬火处理高,这是感应淬火的特点,这也可以称为超硬现象。
齿轮淬火后表面的硬度更高的原因有两个:一是由于感应加热的方式,缩短了加热时间,在加热的过程中缺乏奥氏体晶粒产生的条件,因此导致了齿轮表面硬度提高了,二是因为由于感应淬火时冷却速度快,在齿轮淬火表面层存在较大的残留压应力,从而提高了齿轮的表面硬度。
郑州星川强调:齿轮经高频淬火炉淬火后,为了保证淬火质量,对其进行一些检查是非常有必要的。
齿轮淬火后,其检查的项目及要求如下:
1、原材料质量。
用试样检查,主要检查其化学成分、低倍组织、晶粒度、淬透性、带状组织等。
2、外观质量。
齿轮淬火后检查表面氧化、裂纹及碰伤。
3、淬火深度。
用试样检查:按图样要求,从表面测到550HV深度处为有效硬化层深度,显微检查淬火层总深度时,碳钢:过共析+共析+1/2过渡区,合金钢:过共析+共析+全部过渡区。
过共析+共析层应占总深度为50%-70%。
4、表面硬度:用齿轮检查:按图样要求,一般为56-64HRC。
5、表面显微组织。
用试样检查:按ZB/T04001一1988检查,细针马氏体十分散细小碳化物十少量残留奥氏体为佳,按标准图,马氏体和残留奥氏体1-5级合格;对无冲击载荷的齿轮,碳化物为1-5级,对有冲击载荷
的齿轮,碳化物1-4级合格。
专注下一代成长,为了孩子。
齿轮淬火热处理温度场与相变分析
研究•开发齿轮淬火热处理温度场与'变分析口李杨口来浩口刘长可口苏一超西安工业大学机电工程学院西安710021摘要:分析了齿轮淬火热处理工艺,应用ANSYS软件对齿轮淬火热处理过程中的温度场与相变问题进行了研究。
通过有限元建模、网格划分与变阶条件设置,对齿轮淬火热处理进行仿真,得到高频、中频和双频作用下的温度场,以及齿顶与齿根位置在淬火过程中的相变历程。
通过研究确认,双频作用下,淬火过程中齿轮齿顶与齿根温度场分布较均匀,最高温度为862.4°C;齿顶上贝氏体含量为45%,铁素体含量为48%;齿根上贝氏体含量为5%,下贝氏体含量为75%,马氏体含量为20%。
关键词:齿轮淬火热处理温度场相变中图分类号:TH132.41文献标志码:B文章编号:1000-4998(2020)01-0047-05Abstract:The geor quenching heat treatmens process was analyzed,and the temperature fieli and phase transition in the geor quenching heat treatmens process were studied by ANSYS software.Through the finiOc element modeling,god division and setting of vvoabia_ordao condition,tha gear quenching heat Sreatmenf was simulated to obtain tha temperature field under—a action of high tequency,intermedia—faquency and doubia frequenco and tha phase transition his—a at tha addenda position and dedendum position duong quenching.Itis contoned by study—at under tha action of doubia frequency,tha temperature distribution of—a addenda and thededendum otthegeaeismoeeunitoem dueingthequenchingpeoce s,and thehighesttempeeatueeis 862.4C.The upper bainite content at addenda is45%,the fer o te content is48%.The upper bainite contentat dedendum is5%,the lower bainite content is75%,and the maOensite content is20%.Keywords:Gear Quenching Heat Treatment Thermal Field Phase Transition1研究背景齿轮传动在工业传动中大量应用,齿轮必须具有足够的韧性、硬度和耐磨性能山。
高频淬火检验报告
高频淬火检验报告1. 引言本文档旨在记录对高频淬火工艺进行的检验报告。
高频淬火作为一种热处理工艺,具有重要的应用价值和意义,通过对其进行系统的检验和分析,可以评估淬火工艺的实际效果和质量。
2. 检验目的本次检验的目的是评估高频淬火工艺的效果,判断其对试样的硬度、组织结构等性能指标的影响,并验证淬火工艺是否符合相关标准和要求。
3. 检验方法3.1 材料准备在本次检验中,选取了一组标准化的试样进行检验。
试样材料为XX钢,规格为XX,共计XX个。
3.2 淬火工艺参数高频淬火的工艺参数如下:•加热温度:XX℃•保温时间:XX分钟•淬火介质:XX介质•淬火温度:XX℃•淬火时间:XX秒3.3 检验设备本次检验使用的设备和工具包括:•金相显微镜•Vickers硬度计•金相试样制备设备3.4 检验步骤1.样品的制备:将试样切割成适当的尺寸,并进行抛光和腐蚀处理,以保证试样的表面光洁度和组织显现。
2.进行金相显微镜观察:将制备好的试样放置在金相显微镜下进行观察和分析,检测试样的组织结构。
3.进行硬度测定:利用Vickers硬度计对试样进行硬度测试,测量试样在淬火前后的硬度值,并进行对比分析。
4. 检验结果和分析经过实际的检验和分析,得到以下结果:1.经过高频淬火处理后,试样的硬度得到了明显的提高,平均硬度值从XX提高到XX。
2.通过金相显微镜观察,淬火后试样的组织结构有所改善,晶界清晰度明显提高,晶粒尺寸更加均匀。
3.通过对比分析,发现选取的高频淬火工艺参数能够有效地改善试样的硬度和组织结构,达到预期的效果。
5. 结论根据本次检验的结果和分析,我们得出以下结论:1.选取的高频淬火工艺参数能够显著提高试样的硬度和改善组织结构。
2.高频淬火工艺能够满足相关标准和要求,具备良好的实际应用价值。
6. 建议在实际应用中,我们建议在继续使用高频淬火工艺时注意以下几点:1.根据具体材料和试样要求,合理选择加热温度、保温时间等工艺参数。
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。
齿面高频淬火
齿面高频淬火
齿面高频淬火是一种工艺,通常用于制造优质的人造润滑体,以提高零部件的耐用性、机械性能和寿命。
该技术可以降低齿轮噪声,降低能量浪费,有助于提高效率,从而使机械系统运转更顺畅。
齿面高频淬火技术的运用,可以有效地改善齿轮的表面粗糙度。
在采用该技术处理齿轮表面时,由于温度不会超过400℃,因此可以避免表面变形。
此外,其改善齿轮表面粗糙度的效果也比传统的淬火技术更好。
除此之外,采用高频淬火技术处理的齿轮表面可以具有良好的抗磨性能,从而更有效地提高其耐用性、寿命和性能。
此外,视高频淬火技术在处理齿轮表面时,还可以经济地满足人们对精密制造的需求。
高频淬火技术可以最大限度地增强齿轮表面的硬度,从而有效地降低齿轮表面形成孔洞或缺陷的可能性,提高制造精度,有效地改善制造精度。
齿面高频淬火技术的运用,不仅能够在保证高质量的前提下实现节约能源和降低成本的效果,而且可以实现高精度和高效率的制造。
此外,改善了齿轮表面粗糙度,可以获得质量优良的人造润滑体,从而更有效地提高其耐用性。
总之,采用齿面高频淬火技术可以实现节约能源和降低成本的效果,改善齿轮表面粗糙度,可以获得质量优良的人造润滑体,从而提高零部件的耐用性、机械性能和寿命。
另外,齿面高频淬火技术的运用可以有效减少能量浪费,具有很高的实用性,是工业制造中一种质量优良的技术。
浅谈齿轮渗碳淬火有效硬化层及硬度梯度
浅谈齿轮渗碳淬火有效硬化层及硬度梯度随着机械工业的发展,对齿轮的质量要求日益提高,而齿轮的强度寿命和制造精度与热处理质量有很大关系。
为了检验齿轮材料热处理质量,在1987年以前,我国的齿轮渗碳淬火内在质量检验标准多为终态金相检验标准。
由于检测仪器的精度、分辨率等因素以及检验人员的经验参差不齐,造成检验结果有很大差异和争议。
为了解决金相法内在检验存在的弊端,机械部在1987年借鉴了DIN.ISO等标准中有关内容,修订了我国现行齿轮渗碳淬火内在质量检验标准。
此检验标准中,其金相组织检验标准基本与原标准相似,主要是对渗碳层深度及碳浓度梯度的测定作了较大的修改。
下面就渗碳层深度和碳浓度梯度分别采用金相法与硬度法测定进行简述。
一、渗碳层深度的检测1.1、金相法1.1.1、取本体或与零件材料成分相同,预先热处理状态基本相似的圆试样或齿形试样进行检测。
1.1.2、送检试样热处理状态为平衡状态,即退火状态。
1.1.3、低碳钢渗层深度为:过共析层+共析层+1/2亚共析层。
1.1.4、低碳合金钢渗层深度为:过共析层+共析层+亚共析层。
1.2、硬度法1.2.1、取样方法同金相法取样方法一致。
1.2.2、送检试样状态为淬火+回火状态。
1.2.3、渗碳深度用有效硬化层来表示,其极限硬度根据不同要求进行选择。
1.2.4、有效硬化层深度(DCp):从试样表面测至极限硬度(如HV550)之间垂直距离。
1.3、两种关于渗碳深度检测的方法存在着一定的对应关系,下面用图形来描述。
从图中可看出:DCp(芯部)>DCp(HV500)>DCp(HV550)DCp(HV550)对应渗碳层中碳含量约为0.35~0.38%,此界限处即为金相法中1/2亚共析层处。
DCp(HV500)对应渗碳层中碳含量约为0.31~0.33%,此界限处为金相法中1/2亚共析层处。
DCp(芯部)对应渗碳层中碳含量为基体碳含量,一般为0.17~0.23%,此界限处为金相法中基体组织。
齿轮齿面高频淬火工艺
齿轮齿面高频淬火工艺齿轮作为机械传动系统中重要的零部件,其质量和性能直接关系到整个机械设备的运行效果。
为了提升齿轮的硬度和耐磨性,高频淬火工艺应运而生。
本文将介绍齿轮齿面高频淬火工艺的原理、过程和应用。
一、原理齿轮齿面高频淬火工艺是利用高频电磁感应加热的原理,在齿轮齿面上形成高温区域,然后迅速冷却,使齿面达到所需的硬度。
其主要原理如下:1. 高频电磁感应加热:通过高频电源产生高频电流,经过感应线圈产生高频磁场,齿轮齿面在高频磁场中感应出涡流,从而产生热量。
2. 热传导:齿面所产生的热量会迅速传导到整个齿轮,使齿轮表面温度升高。
3. 快速冷却:通过喷水、喷气等方式进行快速冷却,使齿轮齿面迅速冷却至所需的温度,形成高硬度。
二、过程齿轮齿面高频淬火工艺的过程一般包括以下几个步骤:1. 准备工作:选择适合的高频电源和感应线圈,根据齿轮的材质和尺寸确定加热参数。
2. 加热:将齿轮放置在感应线圈中,开启高频电源,使齿面产生高温区域,加热时间一般为几秒至几十秒。
3. 冷却:加热后立即进行快速冷却,可以通过喷水、喷气等方式进行,冷却时间一般为几秒至几十秒。
4. 温度控制:通过控制加热时间和冷却时间,控制齿轮齿面的温度,以达到所需的硬度。
三、应用齿轮齿面高频淬火工艺在机械制造领域中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 提升齿轮硬度:高频淬火可以使齿轮表面的硬度显著提高,提高齿轮的耐磨性和承载能力,延长齿轮的使用寿命。
2. 改善齿轮的表面质量:高频淬火可以消除齿轮表面的毛刺和氧化层,提高齿面的光洁度和平整度,减小齿轮的摩擦和噪音。
3. 提高生产效率:高频淬火具有加热速度快、冷却均匀等优点,可以大幅度提高齿轮的生产效率,缩短生产周期。
4. 适用于各种材质和尺寸的齿轮:高频淬火适用于各种材质的齿轮,包括低碳钢、高碳钢、合金钢等,也适用于各种尺寸的齿轮,从小型齿轮到大型齿轮都可以进行高频淬火处理。
齿轮齿面高频淬火工艺通过高频电磁感应加热和快速冷却的方式,可以提升齿轮的硬度和耐磨性,改善齿轮的表面质量,提高生产效率,适用于各种材质和尺寸的齿轮。
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。
珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织
一、珠光体灰口铸铁的特点珠光体灰口铸铁是指在灰铸铁的基础上添加一定比例的球化剂,使铸件中的石墨呈珠光体形态,从而提高了铸铁材料的强度、韧性和耐磨性。
珠光体灰口铸铁具有优良的机械性能和耐磨性能,广泛应用于机械制造、汽车工业、工程机械等领域。
二、高频淬火对珠光体灰口铸铁金相组织的影响高频淬火是指将珠光体灰口铸铁加热至淬火温度以上,然后迅速冷却,以使组织发生相变,获得一定的力学性能和表面硬度。
高频淬火对珠光体灰口铸铁的金相组织有着重要的影响,能够显著提高其强度、硬度和耐磨性,改善铸件的金相组织结构,使之更加致密和均匀。
三、珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织的形成机理在高频淬火过程中,珠光体灰口铸铁内部的珠光体晶粒会发生变化,同时石墨和基体的结构也会发生相应的改变。
这些变化使得珠光体灰口铸铁的金相组织得以调整和改善,从而形成更加致密、均匀的组织结构。
四、珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织的优点通过高频淬火处理后的珠光体灰口铸铁,其金相组织结构得到了优化和改善,具有更高的强度、硬度和耐磨性,使得铸件在使用过程中能够更加稳定和耐久。
五、个人观点和理解在工程制造领域,珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织的研究和应用具有重要的意义。
通过对其金相组织的深入研究和优化,能够进一步提升珠光体灰口铸铁材料的性能和品质,满足不同领域对于高强度、高耐磨性材料的需求。
六、总结回顾珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织作为一种重要的材料处理技术,对提升铸铁材料的性能具有重要意义。
通过深入研究其金相组织的形成机理,可以更好地理解珠光体灰口铸铁高频淬火的优点和应用价值,为工程制造领域提供更加优质的材料选择。
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:七、珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织的应用领域珠光体灰口铸铁高频淬火金相组织在实际应用中具有广泛的应用领域,特别是在机械制造和汽车工业领域。
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。
齿轮高频淬火
齿轮高频淬火齿轮高频淬火是一种常用的齿轮表面处理技术,其目的是提高齿轮的硬度和耐磨性。
本文将从淬火原理、工艺流程、优点和应用等方面,介绍齿轮高频淬火的相关知识。
一、淬火原理齿轮高频淬火是利用高频感应加热技术,在齿轮表面局部加热至淬火温度,然后迅速冷却,使齿轮表面发生相变,从而提高其硬度。
这种淬火方式具有以下特点:1. 局部加热:只对齿轮表面进行加热,不影响齿轮的整体性能。
2. 快速冷却:迅速冷却可以使齿轮表面形成致密的马氏体组织,提高硬度。
3. 淬火温度控制:通过调整加热功率和加热时间,可以精确控制淬火温度,以满足不同齿轮的要求。
二、工艺流程齿轮高频淬火的工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 清洗:将齿轮表面的油污和杂质清洗干净,以保证淬火效果。
2. 预热:将齿轮整体加热至一定温度,以减少温度梯度,防止齿轮变形。
3. 加热:利用高频感应加热设备对齿轮表面进行局部加热,使其达到淬火温度。
4. 淬火:迅速冷却齿轮表面,使其形成马氏体组织。
5. 温度回火:将齿轮加热至一定温度,保持一段时间,以减少残余应力和改善齿轮的韧性。
6. 冷却:将齿轮冷却至室温,完成整个淬火工艺。
三、优点齿轮高频淬火具有以下优点:1. 提高齿轮的硬度:淬火后,齿轮表面的硬度可以达到50-60HRC,大大提高了齿轮的耐磨性。
2. 改善齿轮的强度:淬火后,齿轮表面形成的马氏体组织可以提高齿轮的强度和承载能力。
3. 减少齿轮变形:高频淬火过程中的快速冷却可以减少齿轮的热变形,保证齿轮的精度和几何形状。
4. 提高生产效率:高频感应加热技术具有加热速度快、温度控制精确等优点,可以大大提高生产效率。
四、应用领域齿轮高频淬火广泛应用于各个行业的齿轮制造中,特别是对于高精度、高负载的齿轮产品,更是必不可少的工艺。
主要应用领域包括:1. 汽车工业:汽车变速箱、差速器等关键部件的齿轮。
2. 机械工业:工程机械、冶金机械等的传动齿轮。
3. 航空航天工业:飞机、火箭等航空航天器的传动齿轮。
齿轮淬火工艺
齿轮(40Cr) 中频淬火工艺研究齿轮(40Cr) 中频淬火工艺研究1前言运输机减速器齿轮直径较大、强度要求高、齿面硬度HRC48~53, 材料为40Cr。
齿轮形状见附图齿轮外径5 302. 32mm; 齿宽45 m m; 模数315 mm。
这种大直径齿轮工作时负荷较重, 轮齿要求强度高。
采用高频加热淬火硬化层浅, 不易保证强度要求。
对齿轮技术要求分析后采用中频加热喷水淬火, 喷水冷却是否会带来齿轮的开裂或变形, 需要对40Cr 钢齿轮具体情况进行具体分析。
2采用水冷淬火的可行性在长期生产过程中, 40Cr 钢制齿轮多采用油淬火。
其原因首先是40 Cr 钢在冷却速度较缓慢的冷却介质(如油) 中进行淬火, 就能够避开奥氏体等温转变曲线鼻部, 达到40Cr钢淬火应达到的硬度。
其次是用水进行淬火冷却时, 冷却速度快, 易造成零件的热应力、组织应力增大、零件的变形增大甚至开裂。
采用其他冷却介质, 例如聚乙烯醇水溶液、皂化液、氯化钙水溶液等, 都有许多不便之处。
(1) 40Cr 钢连续冷却曲线分析在不同冷却速度下得到不同的硬度。
冷却速度为45 ℃ös 时硬度可达HRC58。
硬度要求一般HRC40~45、HRC45~42、HRC48~52 或≥HRC52。
要达到这些范围的硬度, 只要冷却介质的冷却速度≥45 ℃ös, 再经一定温度回火就能达到要求的硬度。
油、水、乳化液等冷却速度都远高于45 ℃ös。
问题是如何尽可能减少淬火变形和开裂;40Cr 钢的M s 点是345 ℃;M f 点是160℃。
在淬火冷却时只要避开奥氏体转变危险区冷却至345 ℃以下, 奥氏体就会发生向马氏体组织的转变。
若在水中冷却至250 ℃左右再进行空冷, 齿轮的硬度达到HRC50 以上是有把握的;由于淬火冷却过程是连续的, 给淬火硬化创造了有利条件。
确定大齿轮淬火喷水冷却的停喷水温度在250 ℃左右。
停止喷水温度高于250 ℃时, 已形成的马氏体有被回火的可能, 造成硬度不足。
齿轮为何采用超音频淬火
关于齿轮为何采用
超音频淬火:
比如运输机减速器齿轮直径较大,强度要求也高。
若采用高频加热淬火硬化层浅,不易保证强度要求。
经对齿轮技术要求进行分析研究后决定采用超音频加热喷水淬火,可以达到质量要求。
由于淬火冷却过程是连续的,给淬火硬化创造了有利条件。
这样处理可以保证齿轮表面的硬度,且齿轮的淬火变形小,达到了热处理技术要求。
只要严格控制操作过程,把握冷却环节,结合实践经验就可以达到一次合格。
不仅可以完全避免开裂,而且还可以把齿轮的变形控制在一个较小的范围,从而生成出高质量的齿轮。
中模数齿轮采用250khz电流感应加热设备淬火工艺,由于工艺存在硬化层分布不合理的缺陷,造成齿轮质量不稳定,使用寿命短,直接影响产品质量。
用相同功率100kw高频和超音频做比较试验可以看出:
齿轮超音频淬火
1.工艺方法:均采用全齿加热淬火法,齿轮置于圆形感应器中。
2.应用效果:从硬化区域上可以看出,在工艺参数相当的情况下,中模数齿轮在超音频设备上淬火,硬化层分布连续,齿根及齿沟有一定深度的淬硬层,提高了齿轮的抗弯曲疲劳能力。
从变形上可知,中模数齿轮采用250khz的高频感应加热淬火工艺,内孔缩小了
0.01--0.03mm,公法线涨大了0.03—0.05mm;采用35khz超音频感应加热淬火工艺时,内孔缩小了0.03—0.05mm,公法线涨大了
0.03—0.04mm。
因而从金相组织上,中模数齿轮在超音频感应加热设备上淬火,齿根处的组织为M五级,高频淬火时原组织不变。
这比高频淬火工艺大大提高了热处理的质量。
对齿轮表面硬化热处理物理”金因素的评述
对齿轮表面硬化热处理物理”金因素的评述摘要:齿轮表面硬化热处理是目前齿轮制造业中广泛采用的一种技术。
而该技术所采用的金因素是其物理性质的重要指标之一。
本文主要从物理角度出发,对齿轮表面硬化热处理中的金因素进行分析和评述,并提供一些实际应用案例进行佐证。
最终得到了在齿轮表面硬化热处理过程中,金因素对处理效果和材料性能等方面的影响,以及调控金因素的方法和技术。
关键词:齿轮表面硬化热处理、金因素、物理性质、处理效果、材料性能、调控方法正文:一、齿轮表面硬化热处理的金因素齿轮表面硬化热处理是一种通过加热、淬火、淬回火等工艺对齿轮的表面进行处理,以提高齿轮的表面强度、耐磨性和抗疲劳性能等的技术。
其金因素是指在热处理过程中,会受到高温、高压、高速等环境因素的影响,在结构和化学成分等方面发生变化的物理性质。
二、金因素对处理效果的影响金因素对齿轮表面硬化热处理的效果有着十分重要的影响。
首先,金因素的改变会直接影响到齿轮的表面硬度、磨损率和韧性等性能。
其次,在物理性质的变化过程中,不同的金因素对齿轮的加热速度、淬火温度和淬火介质等方面也会产生不同的影响,进而影响到处理效果的优化。
三、金因素对材料性能的影响金因素的变化还会影响到齿轮的材料性能。
例如,过高或过低的金因素会导致齿轮表面的氧化、裂纹和疲劳现象加剧,从而缩短其寿命。
而合适范围内的金因素则能够提高材料的强度和韧性等性能,延长其使用期限。
四、金因素的调控方法和技术金因素的调控方法是齿轮表面硬化热处理中一个关键的问题。
目前常用的调控方法包括控制淬火介质、控制淬火温度和控制表面化学成分等。
而在具体的应用中,还需要根据实际情况结合多种技术手段,如加速淬火、保温预热等,以达到最佳处理效果。
结论:本文对齿轮表面硬化热处理中的金因素进行了分析和评述,并通过实际应用案例进行了佐证。
金因素在齿轮表面硬化热处理中具有重要的物理性质和调控方法,并对处理效果和材料性能等方面产生着十分深远的影响。
差速器齿轮渗碳淬火缺陷原因分析及对策
差速器齿轮渗碳淬火缺陷原因分析及对策■孟江涛摘要:对差速器齿轮渗碳淬火的常见质量缺陷,进行了较为详细的描述,并对各质量缺陷产生的原因进行了剖析,同时对各质量缺陷应采取的预防措施进行了方向性的论述,旨在提高差速器齿轮的热处理质量。
关键词:齿轮;渗碳;热处理;缺陷差速器齿轮渗碳淬火的质量缺陷大致可分为:外观缺陷(氧化、锈蚀),硬度、有效硬化层不合格(硬度高、硬度低、硬度不均匀,有效硬化层深、有效硬化层浅),金相组织缺陷(马氏体、碳化物、心部组织级别超标、表层非马超标),热处理变形(缩孔、锥度、圆度及畸变),下面就齿轮渗碳淬火生产中常见的质量缺陷,进行影响因素分析及补救对策实施阐述。
1. 外观缺陷(1)表面氧化产生原因可能是热处理炉密封差而导致漏气,另外还有可能是渗碳介质纯度不够(含有水分)。
防范措施即为检查炉子密封性和提高渗碳介质纯度。
(2)表面锈蚀、污物、金属瘤产生原因可能是进炉前零件没有彻底清洗干净,热处理前机加工时切削液不合格,没有清洗干净。
零件表面沾有碎切屑,热处理加热过程中熔化粘结于零件表面。
防范措施即为采用弱碱性清洗液对进炉前零件进行认真彻底清洗,确保进炉前零件的清洁度。
2. 有效硬化层深度、表面硬度、心部硬度缺陷(1)有效硬化层深度又叫淬硬层深度,一般用显微硬度计检测,从表面一直测至界限硬度处的直线距离;而渗碳层深是指渗碳层的深度,一般用金相法来检测,合金渗碳钢从表面测至过渡区。
因零件的渗碳层深仅指对合金钢渗入碳的深度,是齿轮热处理生产中的一个过程指标,不能很好地反映齿轮的热处理最终结果,故正规的技术文件,大多以有效硬化层深度作为零件热处理后的检测、考核指标。
有效硬化层深度缺陷又分以下两种情况:第一种是有效硬化层深度浅,产生的原因可能是:原材料的淬透性差、端淬值低;淬火冷却介质的冷却能力差;渗碳保温时间短、强渗及扩散期的碳浓度低,导致渗碳层深度不够;渗碳炉的有效加热区的温度分布不均匀,导致不同区域零件渗碳层深度不够。
齿轮齿面高频淬火工艺
齿轮齿面高频淬火工艺齿轮是机械传动中常见的零件,其主要作用是传递动力和转速,实现不同部件之间的机械运动。
齿轮的质量和性能直接影响到机械传动的可靠性和效率。
而齿轮齿面的淬火工艺对于提高齿轮的硬度和耐磨性具有重要作用。
本文将介绍齿轮齿面高频淬火工艺的原理和应用。
高频淬火是一种利用高频电流加热工件表面,然后迅速冷却的热处理方法。
在齿轮的淬火过程中,高频电流通过感应加热的方式,将齿轮齿面加热至淬火温度,然后迅速冷却,使齿轮表面形成高硬度的淬火层。
这种淬火层具有较高的硬度、耐磨性和抗疲劳性能,能够提高齿轮的使用寿命和传动效率。
高频淬火工艺具有以下优点:1. 高效性:高频淬火工艺加热速度快,淬火时间短,能够在较短的时间内完成淬火过程,提高生产效率。
2. 均匀性:高频电流通过感应加热的方式,能够使齿轮齿面均匀受热,避免了传统淬火方法中的不均匀加热问题,保证了淬火层的均匀性。
3. 可控性:高频淬火工艺可以通过控制电流频率和功率,来调节齿轮齿面的加热温度和冷却速度,从而获得不同淬火层的硬度和组织结构。
高频淬火工艺的应用范围广泛,特别适用于中小型齿轮的淬火处理。
在汽车、机床、船舶等行业中,常常采用高频淬火工艺对齿轮进行处理,以提高齿轮的使用寿命和传动效率。
然而,高频淬火工艺也存在一些问题和挑战。
首先,高频淬火设备的成本较高,需要投入较大的资金进行购置和维护。
其次,高频淬火工艺对工件的形状和尺寸有一定的限制,不适用于所有类型的齿轮。
此外,高频淬火过程中需要控制加热和冷却的参数,对操作人员的技术要求较高。
为了克服这些问题,需要在实际应用中进行合理的工艺设计和参数控制。
首先,需要根据齿轮的材料、尺寸和使用条件等因素,选择合适的淬火温度和冷却介质。
其次,需要通过合理的电流频率和功率控制,调节齿轮齿面的加热温度和冷却速度,以获得理想的淬火效果。
最后,需要对淬火后的齿轮进行适当的回火处理,以减少淬火层的脆性,提高齿轮的韧性和韧度。
齿轮的金属材料与热处理分析工作计划
齿轮的金属材料与热处理分析工作计划齿轮是一种机械传动装置,常用于传递动力和转速。
齿轮通常由金属材料制成,而金属材料的性能和性质受到热处理的影响。
因此,对于齿轮的金属材料和热处理进行分析是非常重要的。
本文将对齿轮的金属材料和热处理进行分析,并提出相应的工作计划。
一、齿轮的金属材料分析1.1齿轮的金属材料选择齿轮通常由钢、铸铁、铜合金、铝合金等金属材料制成。
不同的金属材料具有不同的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。
因此,选择适合的金属材料对于齿轮的使用寿命和性能至关重要。
1.2齿轮的金属材料性能测试对于齿轮的金属材料进行性能测试是非常重要的,以确保其符合设计要求。
常用的测试方法包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验、磨损试验等。
通过性能测试,可以了解齿轮材料的强度、硬度、耐磨性等性能。
1.3齿轮的金属材料优化根据性能测试的结果,可以对齿轮的金属材料进行优化。
比如通过调整材料成分、热处理工艺等方式,提高金属材料的性能,以满足齿轮的使用要求。
二、齿轮的热处理分析2.1齿轮的热处理工艺齿轮的热处理工艺对于其性能和性质具有重要影响。
常用的热处理工艺包括淬火、回火、表面强化等。
不同的热处理工艺可以改善齿轮的硬度、强度、韧性等性能。
2.2齿轮的热处理参数优化针对不同材料和要求,对齿轮的热处理参数进行优化是非常重要的。
比如对于淬火工艺,可以优化淬火温度、冷却介质、保温时间等参数,以提高齿轮的硬度和强度。
2.3齿轮的热处理效果评估进行热处理后,需要对齿轮的热处理效果进行评估。
常用的评估方法包括硬度测试、金相组织观察、拉伸试验等。
通过评估热处理效果,可以确定热处理工艺的适用性和效果。
三、工作计划3.1齿轮的金属材料分析工作计划(1)筛选常用的齿轮金属材料,并进行性能测试;(2)对金属材料进行优化,并制定金属材料选择标准;(3)建立金属材料性能数据库,为齿轮设计提供参考。
3.2齿轮的热处理分析工作计划(1)研究常用的齿轮热处理工艺,制定热处理工艺参数;(2)进行热处理工艺优化试验,并评估效果;(3)建立热处理工艺数据库,为齿轮生产和维护提供技术支持。
高频淬火检验标准.doc
高频淬火检验标准1、目的规范检验操作,发现、控制不良品,防止不良品输入下道工序。
同时给检验工作提供检验标准。
2、范围适用于进料、外协制品回厂、成品的检验接收及顾客退货的挑选检验。
3、定义高频淬火是指利用高频电流使工件表面局部进行加热、冷却,获得表面硬化层的热处理方法。
4、职责4.1 质量部负责不合格的发现、记录和标识,组织处理不合格品。
4.2 采购部负责进料中不合格品与供应商的联络。
5、工作程序及标准要求5.1 外观感应淬火后,经目测,不得有裂纹、烧伤、剥落等缺陷(齿轮的齿部不得有碰伤)。
52硬度5.2.1对批量产品,每批抽检 3 件(首件、末件及中间抽件)检验硬度。
5.2.2对淬火的齿轮,应该附带样块,对样块进行硬度检测。
5.2.3所测的硬度值不取平均值,其最低硬度亦应符合图样要求。
表面硬度的偏差不允许超过表 1 的容许值。
按 GB/T 230、GB/T 4341 规定测定。
表 1表面硬度偏差值( HRC)洛氏硬度( HRC)同一件同一批>60 4 550-60 4.5 5.540-50 5 65.2.4 当硬度不符合图样要求时,应根据具体情况进行返修,在淬火前必须经正火或高温回火处理,为防止产生氧化皮和减少变形也可采用感应正火,返修次数不得超过两次。
5.3金相检验批量生产时,每批抽检 1-2 件,对大模数齿轮及齿轮轴可检查试块,并经磨制、抛光、腐蚀后用金相显微镜观察。
5.3.1晶粒度按YB/T 5148测定,5~8级为合格,或按各行业技术要求评定。
5.3.2金相组织按JB/T 9204评定,根据各行业技术要求确定合格范围。
5.3.3心部组织按各行业技术要求评定。
5.4 裂纹检验感应淬火后应 100% 进行裂纹检验,表面不允许有裂纹。
当目测无法确定时,可采用磁粉探伤、荧光检验、着色检验及其他方法检验。
JB/T9171-19995.5变形检验批量生产时,每批至少抽检 3 件,按产品图样或技术条件检验。