渗碳齿轮的盐浴淬火
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渗碳齿轮的盐浴淬火【关键词】渗碳齿轮盐浴【摘要】本文对渗碳齿轮的盐浴淬火技术进行了系统的介绍,对其中的关键问题进行了探讨。
【keywords】carburized gear liquid salt【abstract】In the paper, the technique about the carburized gear quchening in liquid salt is totally introduced, and the key problems of this are discussed.1 前言在热处理行业,根据组份和配比,盐浴可用来对工件进行加热,能起到防止工件氧化脱碳的作用,也可用于工件的淬火冷却,如ADI球铁的淬火处理、轴承的贝氏体等温淬火处理等,能够使工件获得优异的性能。
作为渗碳齿轮,其淬火冷却介质最常用的是淬火油,其缺点是淬火时产生油烟,损耗量较大,生产成本高。
盐浴作为渗碳齿轮淬火冷却介质在国外(特别是欧美等工业发达国家)于上世纪六十年代就获得应用并推广,该技术于八十年代在国内开始应用,但一直未获得推广。
本文对渗碳齿轮的盐浴淬火技术进行了系统的介绍,对其中的关键问题进行了探讨。
2盐浴淬火技术探讨2.1盐浴淬火机理渗碳齿轮典型的盐浴淬火工艺如图1。
图1 渗碳齿轮的盐浴淬火工艺上述工艺中,盐浴温度设定稍高于材料的Ms点(注:该Ms点指的是齿轮渗碳后表层材料的Ms点),一般在145~170℃之间。
表1显示了几种典型齿轮材料的Ms点和盐浴温度。
因此,从本质上来讲,渗碳齿轮的盐浴淬火为“盐—空”分级淬火。
齿轮加热奥氏体化后,先进行盐浴冷却,心部将在盐浴中发生马氏体转变,而渗碳表层材料的马氏体转变将在空冷时进行。
由于空气是缓和的冷却介质,因此采用盐浴淬火会降低齿轮的淬火应力,从而减少齿轮的淬火变形。
表1 典型渗碳齿轮钢的Ms点及盐浴温度2.2盐浴的成分与配比渗碳齿轮的淬火盐浴属于低温盐浴,因此,应选用熔点低的硝盐来配置。
渗碳淬火工艺1、钢的淬火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要,也是用途最广泛的工序。
淬火可以显著提高钢的强度和硬度。
为了消除淬火钢的残余应力,得到不同强度,硬度和韧性配合的性能,需要配以不同温度的回火。
所以淬火和回火又是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。
淬火、回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理是赋予钢件最终性能的关键工序,也是钢件热处理强化的重要手段之一。
1.1 淬火的定义和目的把钢加热到奥氏体化温度,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,这种热处理操作称为淬火。
钢件淬火后获得马氏体或下贝氏体组织。
图4为渗碳齿轮20CrNi2Mo材料淬火、回火工艺。
度200℃8 空冷时间h图4 渗碳齿轮20CrNi2Mo材料淬火、回火工艺淬火的目的一般有:1.1.1 提高工具、渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度、硬度和耐磨性。
例如高速工具钢通过淬火回火后,硬度可达63HRC,且具有良好的红硬性。
渗碳工件通过淬火回火后,硬度可达58~63HRC。
1.1.2 结构钢通过淬火和高温回火(又称调质)之后获得良好综合力学性能。
例如汽车半轴经淬火和高温回火(280~320HB)及外圆中频淬火后,不仅提高了花键耐磨性,而且使汽车半轴承受扭转、弯曲和冲击载荷能力(尤其是疲劳强度和韧性)大为提高。
淬火时,最常用的冷却介质是水、盐水、碱水和油等。
通常碳素钢用水冷却,水价廉易得,合金钢用油来冷却,但对要求高硬度的轧辊采用盐水或碱水冷却,辊面经淬火后硬度高而均匀,但对操作要求非常严格,否则容易产生开裂。
1.2 钢的淬透性2.2.1 淬透性的基本概念所谓钢材的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度大小的能力(即钢材淬透能力),其大小用钢在一定条件下(顶端淬火法)淬火获得的有效淬硬层深度来表示,淬透性是每种钢材所固有的属性,淬硬层愈深,就表明钢的淬透性愈好,例如45、40Cr 、42CrMo钢三种试样,按相同条件淬火后(油冷却),经检测45钢能被淬透的最大直径(称临界直径)φ10mm;40Cr钢能被淬透的最大直径φ22mm;42CrMo钢能被淬透的最大直径φ40mm。
渗碳淬火的工艺流程
《渗碳淬火工艺流程》
渗碳淬火是一种常用的热处理工艺,用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
该工艺通过将低碳钢置于含有高碳成分的气体或液体中,使其在高温下表面渗入碳元素,然后再进行淬火处理,使钢材表面形成一层高碳度的淬火层,从而提高其硬度和耐磨性。
工艺流程如下:
1. 预处理:首先将需要进行渗碳淬火处理的钢材进行表面清洁,去除油污、锈蚀等杂质,确保表面洁净。
2. 预热:将钢材加热至500-600摄氏度的温度,使其达到适合
进行渗碳的状态,同时也有助于加速碳元素的渗透。
3. 渗碳:将预热后的钢材置于含有高碳成分的气体或液体中,常用的渗碳介质包括固体碳、气体(如一氧化碳)和液体(如盐浴)。
在高温(700-900摄氏度)下,钢材表面的低碳元素
会渗入高碳成分介质中,达到表面碳化的目的。
4. 冷却:经过一定时间的渗碳处理后,将钢材从渗碳介质中取出,进行冷却处理。
可以选择空冷或者速冷方式进行。
5. 淬火:在渗碳完成后,将钢材进行淬火处理,快速冷却使其组织变为马氏体,进而使表面形成一层具有很高硬度的淬火层。
6. 回火:淬火后的钢材虽然硬度高,但脆性也随之增加。
为了提高其韧性和耐久性,需要进行回火处理。
将淬火后的钢材加热至适当温度,再进行控制冷却,使其达到硬度和韧性的平衡状态。
通过以上工艺流程,钢材的表面硬度和耐磨性得到了显著提升,适用于需要耐磨性较高的部件和机械零件制造。
齿轮井式炉渗碳淬火
齿轮井式炉渗碳淬火,是一种广泛应用于金属材料加工领域的热处理技术。
这种技术以其高效、高质、高精度的特点,成为诸多金属加工企业中的常规使用技术。
在齿轮井式炉渗碳淬火技术中,炉子中的工件会先进行酸洗、清洗等预处理工序,在加热至适当温度后,会向熔融的淬火渗碳介质中进行浸泡处理,再进行冷却。
这种处理方式可以使工件表面产生一层高硬度、高耐磨的淬硬层,提升工件的使用寿命和性能。
与传统的热处理技术相比,齿轮井式炉渗碳淬火技术有以下优势:
1. 高处理效率,可以在短时间内完成处理。
2. 处理后的工件表面硬度高,耐磨性能好,可以提升工件使用寿命。
3. 处理精度高,可以满足高精度要求的工件热处理需求。
4. 渗碳过程中不会产生氧化,不会对工件表面造成污染和损伤。
5. 渗碳液的再生利用率高,可以降低处理成本。
总之,齿轮井式炉渗碳淬火技术在金属材料加工领域中有着广泛的应用前景,可以提升金属材料的使用性能和寿命,同时也具有高效、高精度等优点。
渗碳后常用的淬火方法
淬火是一种常见的热处理方法,常用于提高材料的硬度和强度。
在渗碳后,淬火是必不可少的一步,它能够使材料的晶体结构发生变化,从而改善其力学性能。
下面将介绍几种常用的淬火方法。
1. 水淬火
水淬火是最常见的淬火方法之一。
它的原理是将渗碳后的材料迅速浸入冷却介质中,如水中。
水的高传热性能和高比热容使得材料迅速冷却,从而形成较硬的组织结构。
然而,水淬火容易产生内应力和变形,需要注意控制冷却速度,以避免材料的裂纹和变形。
2. 油淬火
油淬火是另一种常用的淬火方法。
相比水淬火,油的冷却速度较慢,可以减少内应力和变形的风险。
油的传热性能和比热容相对较低,使得材料能够在更温和的环境中快速冷却,从而获得适当的硬度和韧性。
3. 气淬火
气淬火是一种新型的淬火方法,它利用高速气流将热处理件迅速冷却。
相比传统的冷却介质,气体淬火具有更快的冷却速度和更低的冷却温度。
这种方法不仅可以获得优异的硬度和强度,还可以避免由于油和水淬火而产生的污染和环境污染问题。
4. 盐浴淬火
盐浴淬火是一种特殊的淬火方法,适用于一些特殊材料的处理。
它利用高温盐浴将材料迅速加热到淬火温度,然后迅速冷却。
盐浴淬火能够快速均匀地加热材料,并且由于盐浴的热容量大,冷却过程也相对平稳,能够有效控制材料的变形和应力。
淬火是渗碳后常用的一种热处理方法,有利于提高材料的硬度和强度。
不同的淬火方法适用于不同的材料和工艺要求,需要根据具体情况选择合适的淬火方法。
齿轮渗碳淬火工艺培训讲义一、齿轮受力状态及失效形式:1、受力状态:齿面摩擦力、齿面接触应力和齿根弯曲应力。
2、失效形式:齿面剥落:表面网状碳化物和渗碳过渡区拉应力是造成齿面剥落的原因。
麻点:齿面金属的塑性变形和齿面的摩擦力导到齿面产生疲劳裂纹,润滑油挤入加速裂纹扩展,由此而产生麻点。
断裂:表现为断齿或断轴,原因为齿轮基体强度不夠。
二、齿轮渗碳淬火通用技术要求:1、对原材料的要求要:根据不同使用要求对材料疏松、成份偏析、非金属夹物、带状组织、原始晶粒度和材料淬透性等均有不同级别要求。
2、对预备热处理组织状态和热处理硬度的要求:包括组织状态、基体硬度、晶粒度等。
3、对最终热处理质量的要求:包括渗碳淬火表面硬度、渗碳层深度和渗层金相组织、工件基体组织及硬度、强度等。
三、齿轮渗碳淬火工艺规程:1、渗碳淬火齿轮(低速重载和高速齿轮) 选材:2、渗碳齿轮工艺流程:锻造---正火---机加工---渗碳淬火---精加工---强力喷丸。
3、齿轮渗碳淬火技术要求:4、正火热处理:5、齿轮渗碳工艺:渗碳淬火工艺曲线温度时间6、使用设备: 可控气氛多用炉。
7、装炉工装及装料方式:详见附图。
(1)使用工装:工装料架应为抗渗碳、抗热疲劳、高温具有高强度的高Ni-Cr 含量材质的工装。
工装结构视工件大小、结构特征而定。
工装的结构应保证工件加热、冷却均匀,有利于减小工件淬火变形。
(2)、装料方式:一般齿轮类工件垂直挂装,套类齿轮多层碼放。
工件间应留有一定间隙,以保证不同工件和相同工件不同部位加热和冷却均匀。
滚动件均匀、薄层应平摊于料筛底部,采用多层料筛叠放装料的形式较好。
8、淬火介质及淬火冷却方式:(1)、淬火介质采用德润宝或好富顿淬火油较好。
因为这类淬火油蒸气膜持续时间短,蒸气薄且厚度均匀,奥氏体不稳定区冷速较高,有利于避免其产生非马转变;马氏体转变温度下的冷却速度较慢,有利于减小工件淬火应力和淬火变形。
(2)、淬火介质的搅拌强度和循环方向:选择强力向下搅拌为宜,但最终应根据工件淬火效果确定。
高温渗碳齿轮热处理工艺齿轮是机械设备中常见的传动元件,其用途广泛,承载着重要的传动任务。
为了提高齿轮的硬度和耐磨性,常常需要对其进行热处理。
其中一种常用的热处理方法是高温渗碳。
本文将介绍高温渗碳齿轮热处理工艺的基本原理、过程以及优缺点。
高温渗碳齿轮热处理工艺是一种通过在高温下将碳原子渗入齿轮表面,使其表面硬度增加的处理方法。
该工艺主要包括以下几个步骤:准备工作、预热、渗碳、淬火和回火。
进行准备工作。
这一步主要包括清洁齿轮表面,去除表面的油污和氧化物,以确保后续的处理能够顺利进行。
接下来是预热。
将齿轮放入预热炉中,使其均匀升温至一定温度。
预热的目的是为了减少渗碳时的热应力,避免齿轮变形或开裂。
然后是渗碳。
将预热后的齿轮放入渗碳炉中,同时加入含有碳的固体或液体介质。
在高温下,碳原子会从介质中扩散到齿轮表面,使其表面渗碳层形成。
渗碳时间一般较长,可以根据需求进行调整。
渗碳完成后,需要进行淬火处理。
淬火是将渗碳后的齿轮迅速冷却,使其表面的渗碳层变为马氏体,从而提高齿轮的硬度。
淬火介质通常采用水、油或盐等。
最后是回火。
齿轮经过淬火后,表面硬度较高,但同时也会变脆。
为了增加齿轮的韧性和韧度,需要进行回火处理。
回火温度和时间的选择需要根据具体情况进行调整,以保证齿轮的性能达到要求。
高温渗碳齿轮热处理工艺具有以下几个优点。
首先,可以有效提高齿轮的硬度和耐磨性,延长使用寿命。
其次,渗碳层与基体的结合牢固,不易脱落。
此外,该工艺适用于各种不同形状和尺寸的齿轮,具有较好的适应性。
然而,高温渗碳齿轮热处理工艺也存在一些不足之处。
首先,渗碳过程中需要较长的时间,增加了生产周期和成本。
其次,如果渗碳过程控制不当,可能会导致齿轮变形或开裂。
此外,渗碳层的厚度通常较薄,对于一些特殊要求的齿轮可能不适用。
高温渗碳齿轮热处理工艺是一种常用的齿轮热处理方法,通过在高温下使碳原子渗入齿轮表面,提高其硬度和耐磨性。
该工艺具有一定的优点,但也存在一些局限性。
齿轮及齿圈渗碳淬火变形原因及其控制的措施1 引言齿轮渗碳淬火的变形直接关系到齿轮质量指标。
对于渗碳淬火的齿轮,特别是大型齿轮,其变形量很大,且难以控制。
较大的变形不仅会使磨齿加工的磨量增加,成本提高,而且影响齿轮制造精度,降低承载能力,最终寿命也会大大下降。
齿轮渗碳淬火热处理变形主要是由于工件在机加工时产生的残余应力,热处理过程中产生的热应力和组织应力以及工件自重变形等共同作用而产生的。
影响齿轮渗碳淬火变形的因素很多,包括齿轮的几何形状、原材料及冶金质量、锻造和机加工的残余应力、装料方式和热处理工艺及设备等诸方面。
掌握变形规律,减少齿轮渗碳淬火变形,能够提高齿轮的承载能力和使用寿命,对缩短制造周期,降低生产成本也都具有重要意义。
2 齿轮渗碳淬火变形规律对齿轮质量和寿命影响最大的变形来自齿轮外径、公法线长度和螺旋角等。
一般说来,变形趋势如下: 2.1 齿轮变形规律:齿轮渗碳淬火后齿顶圆外径呈明显胀大趋势,且上下不均匀呈锥形;径长比越大,外径胀大量越大。
碳浓度失控偏高时,齿轮外径呈收缩趋势。
2.2 齿轮轴变形规律:齿顶圆外径呈明显收缩趋势,但一根齿轴的齿宽方向上,中间呈缩小,两端略有胀大。
2.3 齿圈变形规律:大型齿圈经渗碳淬火后,其外径均胀大,齿宽大小不同时,齿宽方向呈锥形或腰鼓形。
3 渗碳淬火变形原因3.1 渗碳件变形的实质渗碳的低碳钢,原始相结构是由铁素体和少量珠光体组成,铁素体量约占整个体积的80%。
当加热至AC1以上温度时,珠光体转变为奥氏体,900℃铁素体全部转变为奥氏体。
910—930℃渗碳时,零件表面奥氏体区碳浓度增加至0.75—1.2%,这部分碳浓度高的奥氏体冷至Ar1以下才开始向珠光体、索氏体转变,而心部区的低碳奥氏体在900℃即开始分解为铁素体,冷至550℃左右全部转变完成。
心部奥氏体向铁素体转变是比容增大的过程,表层奥氏体冷却时是热收缩量增加的变化过程。
在整个冷却过程中,心部铁素体生成时总是受着表层高碳奥氏体区的压应力。
渗碳齿轮的盐浴淬火
【关键词】渗碳齿轮盐浴
【摘要】本文对渗碳齿轮的盐浴淬火技术进行了系统的介绍,对其中的关键问题进行了探讨。
【keywords】carburized gear liquid salt
【abstract】In the paper, the technique about the carburized gear quchening in liquid salt is totally introduced, and the key problems of this are discussed.
1 前言
在热处理行业,根据组份和配比,盐浴可用来对工件进行加热,能起到防止工件氧化脱碳的作用,也可用于工件的淬火冷却,如ADI球铁的淬火处理、轴承的贝氏体等温淬火处理等,能够使工件获得优异的性能。
作为渗碳齿轮,其淬火冷却介质最常用的是淬火油,其缺点是淬火时产生油烟,损耗量较大,生产成本高。
盐浴作为渗碳齿轮淬火冷却介质在国外(特别是欧美等工业发达国家)于上世纪六十年代就获得应用并推广,该技术于八十年代在国内开始应用,但一直未获得推广。
本文对渗碳齿轮的盐浴淬火技术进行了系统的介绍,对其中的关键问题进行了探讨。
2盐浴淬火技术探讨
2.1盐浴淬火机理
渗碳齿轮典型的盐浴淬火工艺如图1。
图1 渗碳齿轮的盐浴淬火工艺
上述工艺中,盐浴温度设定稍高于材料的Ms点(注:该Ms点指的是齿轮渗碳后表层材料的Ms点),一般在145~170℃之间。
表1显示了几种典型齿轮材料的Ms点和盐浴温度。
因此,从本质上来讲,渗碳齿轮的盐浴淬火为“盐—空”分级淬火。
齿轮加热奥氏体化后,先进行盐浴冷却,心部将在盐浴中发生马氏体转变,而渗碳表层材料的马氏体转变将在空冷时进行。
由于空气是缓和的冷却介质,因此采用盐浴淬火会降低齿轮的淬火应力,从而减少齿轮的淬火变形。
表1 典型渗碳齿轮钢的Ms点及盐浴温度
2.2盐浴的成分与配比
渗碳齿轮的淬火盐浴属于低温盐浴,因此,应选用熔点低的硝盐来配置。
表2是几种盐浴的熔点和常用温度。
3232
渗碳齿轮的淬火盐浴。
2.3盐浴淬火的成本
相对于淬火油来讲,齿轮采用盐浴淬火可降低生产成本。
一方面,从一次性投资来讲,KNO3价格约0.70万元/吨,NaNO2价格约0.35万元/吨,故上述配方的盐浴价格约0.525万元/吨,而专业热处理用淬火油价格约1.4万元/吨,因此,采用盐浴的一次性投资远低于淬火油。
另一方面,淬火油属于有物态变化的淬火介质,易老化,损耗大,需要补充和维护,来满足淬火冷却的要求;而盐浴属于无物态变化的淬火介质,不易老化,并且由淬火工件带出的盐可回收利用,因此,盐浴的维护成本远低于淬火油。
从上述两方面来说,齿轮采用盐浴淬火可降低生产成本。
2.4盐浴淬火的控制
2.4.1渗碳齿轮采用盐浴淬火后的组织与性能
为考察渗碳齿轮采用盐浴淬火后的质量,用典型的渗碳齿轮钢20CrMnMo、17CrNiMo6制成齿轮实物(模数10),渗碳后分别采用油、盐浴淬火,经处理后解剖,检验其组织与性能。
检验结果[1]见表3、4。
从检验结果来看,渗碳齿轮采用盐浴淬火后的组织和性能均满足要求,并且盐浴淬火齿轮的心部强度高于油淬齿轮,其主要原因是盐浴高温区(心部Ms点以上温度区)的冷却能力高于淬火油。
表4 渗碳后油、盐浴淬火的性能
2.4.2渗碳齿轮盐浴淬火的变形及控制
前面已提到,渗碳齿轮采用盐浴淬火可减少其淬火变形。
统计结果表明,在其它参数相同情况下,相对于淬火油,渗碳齿轮采用盐浴淬火可降低30%左右的淬火变形。
淬火变形的降低可减少淬火后的机加工量,提高齿轮精度。
这里要介绍的是通过调整盐浴的冷却能力来控制齿轮的淬火胀缩。
无水的盐浴冷却能力较差,还不如普通淬火油,因此不能满足渗碳齿轮淬火冷却的要求。
通过向盐浴中加入水则可大幅度提高其冷却能力,特别是高温区的冷却能力,这正是理想化淬火介质所需要的。
图2显示了无水盐浴、加1%wt水盐浴的冷却能力及与淬火油的比较。
图2 无水盐浴、加1%wt水盐浴与淬火油的冷却特性在允许范围内,盐浴的冷却能力随着水含量的增加而提高。
利用该特性,就可以通过控制盐浴的水含量来控制盐浴的冷却能力,从而控制渗碳齿轮淬火时的胀缩。
图3是某公司要求进行渗碳淬火的一种齿轮,模数为12,材料为17CrNiMo6。
为保证磨削量,要求齿轮经渗碳淬火后的顶圆胀量在2~3mm。
为此,进行了试验。
图3 渗碳淬火齿轮简图
淬火盐浴温度设定在150 170℃之间,在此温度下,盐浴中的水含量可在0~3%wt之间变化。
由于含1%wt水的盐浴的冷却能力与淬火油接近,首先用接近该含量的盐浴进行淬火。
淬火后进行变形测试,结果见表5。
从表5可看出,采用该水含量的盐浴淬火后,齿轮的平均胀量在3.2mm,上部的平均胀量为3.7mm,超过了允许范围,同时,产生了较大的锥度畸变。
因此,该结果不甚理想。
为此,重新调整了盐浴的水含量,进行了试验。
同时,关于锥度畸变的改进,也进行了试验,这里不进行讨论。
表6是改进方案的结果统计。
表6 改进方案:盐浴水含量及淬火后齿轮变形数据(部分)
从表6的结果可看出,采用0.77%wt水含量的盐浴淬火后,齿轮的平均胀量在2.25mm,符合要求;而采用采用0.59%wt水含量的盐浴淬火后,齿轮的平均胀量在1.76mm,低于允许范围。
将上述数据处理后,可得到该齿轮顶圆胀量与盐浴水含量的关系,如图4。
根据图4,认为:将盐浴中的水含量控制在0.65~0.85 % wt之间,对该齿轮采用盐浴淬火,可满足要求。
采取该方案后,处理了180只左右的齿轮,统计结果证实了其可行性。
上述例子说明盐浴淬火具有的另一优势:冷却能力可调节,从而控制渗碳齿轮的淬火质量(如调整齿轮心部硬度和胀缩变形等)。
该点对于淬透性波动大的渗碳钢淬火尤其适用,期望对生产者能有所启发。
图4 齿轮顶圆胀量与盐浴水含量的关系
3盐浴淬火生产中的几个问题
3.1盐浴的温度
盐浴的温度可在一个很宽的范围内变化,对于渗碳齿轮,主要根据钢种的Ms点来确定盐浴的温度,该点前面已经提及。
需提醒的是:渗碳齿轮在淬火时,在Ms点以上适当提高盐浴的温度对工件进行等温处理,可获得马氏体+下贝氏体的混合组织,使齿轮表面具有适当的硬度和高的韧性。
这也是盐浴淬火的一个优势。
3.2危险性
盐浴淬火时,炽热的工件进入会导致熔盐的飞溅,操作者应注意避让,同时注意不要吸入盐蒸汽。
生产中,还应注意硝盐超过一定温度会发生着火和爆炸。
因此,硝盐的温度不应超过允许的最高工作温度。
另外,应特别注意硝盐溶液中不得混入木炭、木屑、炭黑、油和其它有机物质,以免硝盐与炭结合形成爆炸性物质,而引起爆炸。
3.3水含量的测定与控制
前面论述了如何控制盐浴的水含量来调节盐的冷却能力,这就涉及到如何测定盐浴中的水含量。
方法如下:首先从搅拌均匀的盐浴中取出适量熔盐,测定其重量W1,再采用加热保温的方法去除掉盐浴中的水份,测定残盐重量W2,按公式(1--W2/W1) 100%计算,就可得到水含量。
盐浴在高于水的沸腾点以上保温,随着时间的延续,其中的水将逐渐减少。
图5显示了温度、保温时间与水含量的关系。
因此,实际生产中要注意测定并调整盐浴中的水,建议每次淬火前2小时测定水含量,根据测定结果及工艺要求来确定需要向盐浴中填加水量。
添加水后,应开启盐浴搅拌使混合均匀。
图5 盐浴温度、保温时间与水含量的关系
3.4工件上残留盐的处理
齿轮采用硝盐淬火后,其表面有硝盐残留物。
因此,齿轮冷却到室温后需采用50℃以上的热水进行清洗。
对于有螺纹孔的齿轮,要将螺孔堵塞,否则其中的残留熔盐凝固后将难以清理。
堵塞螺孔最好用螺栓,不要用石棉,否则石棉与熔盐混合后更难以清理。
3.5盐的回收
硝盐是致癌物,因此,清洗残盐的水不允许直接排放,这在一定程度上限制了其使用。
现在,以专用的盐蒸发器对盐水进行处理就可以解决该问题,并且蒸发结晶出来的盐还可以重新投入使用,减少盐浴的淬火损耗。
4结论
综合上述,结论如下:
(1)渗碳齿轮采用盐浴淬火污染小,损耗少,成本低。
(2)盐浴淬火介质具有一定程度的可调性,从而能在更大程度上控制渗碳齿轮的淬火质量。
(3)由于解决了残盐的回收问题,盐浴的环境污染问题已得到根本解决,其它相关的问题(如安全等)也有相应的解决方案。
因此,盐浴淬火值得在渗碳齿轮上推广使用。