大型齿圈的热处理渗碳淬火
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一、渗碳钢的热处理工序用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢。
渗碳钢的主要热处理工序一般是在渗碳之后再进行淬火和低温回火。
处理后零件的心部为具有足够强度和韧性的低碳马氏体组织,表层为硬而耐磨的回火马氏体和一定量的细小碳化物组织。
有些结构零件,是在承受较强烈的冲击作用和受磨损的条件下进行工作的,例如汽车、拖拉机上的变速箱齿轮,内燃机上的凸轮、活塞销等。
根据工作条件,要求这些零件具有高的表面硬度和耐磨性,而心部则要求有较高的强度和适当的韧性,即要求工件“表硬里韧”的性能。
为了兼顾上述双重性能,可以采用低碳钢通过渗碳淬火及低温回火来达到,此时零件心部是低碳钢淬火组织,保证了高韧性和足够的强度,而表层(在一定的深度)则具有高碳量(0.85%~1.05%),经淬火后有很高的硬度(HRC>60),并可获得良好的耐磨性。
二、渗碳钢的成分特点渗碳钢的含碳量一般都很低(在 0.15%~0.25%之间),属于低碳钢,这样的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性。
为了提高钢的心部的强度,可在钢中加入一定数量的合金元素,如Cr、Ni、Mn、Mo、W、Ti、B等。
其中 Cr、Mn、Ni 等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性,使其在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化。
另外,少量的Mo、W、Ti等碳化物形成元素,可形成稳定的合金碳化物,起到细化晶粒、抑制钢件在渗碳时发生过热的作用。
微量的B(0.001%~0.004%)能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性。
渗碳钢的分类根据淬透性或强度等级的不同,合金渗碳钢分为三类。
低淬透性合金渗碳钢即低强度渗碳钢(抗拉强度≤800MPa),如15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2等。
这类钢淬透性低,经渗碳、淬火与低温回火后心部强度较低且强度与韧性配合较差。
主要用于制造受力较小,强度要求不高的耐磨零件,如柴油机的凸轮轴、活塞销、滑块、小齿轮等。
这类钢渗碳时心部晶粒易于长大,特别是锰钢。
渗碳淬火裂纹的特征
渗碳淬火裂纹是一种常见的金属热处理缺陷,它在工业生产中造成了许多问题。
渗碳淬火裂纹是指在渗碳淬火过程中,金属材料表面出现的裂纹。
这种裂纹通常呈现出一定的形态特征,以及与渗碳淬火过程相关的特定位置。
渗碳淬火裂纹的特征之一是其位置分布的特殊性。
这些裂纹通常出现在金属材料的表面或近表面区域,而不是内部。
这是因为渗碳淬火过程中,表面的渗碳层与内部材料的差异导致了内外应力的不平衡,从而导致了裂纹的形成。
渗碳淬火裂纹的形态特征也值得关注。
这些裂纹通常呈现出沿着材料表面方向延伸的线状形态,有时呈现出分叉或交叉的形式。
这是由于渗碳淬火过程中,不同位置的温度和应力分布不均匀,导致裂纹在材料表面上扩展的方式不同。
渗碳淬火裂纹的特征还包括其尺寸和密度。
这些裂纹通常呈现出不同的尺寸和密度,有些裂纹可能很细小,几乎看不到,而有些裂纹则较大且密集。
这是由于渗碳淬火过程中,金属材料的组织和化学成分的不均匀性,导致了裂纹的形成和分布的差异。
渗碳淬火裂纹还具有一定的方向性特征。
这些裂纹通常沿着材料表面方向延伸,与材料的应力和变形方向有关。
这是由于渗碳淬火过程中,金属材料的热膨胀和收缩引起的应力分布不均匀性,导致了
裂纹在特定方向上的扩展。
总的来说,渗碳淬火裂纹具有位置分布特殊、形态特征独特、尺寸密度不均匀和方向性明显等特征。
了解和掌握这些特征对于预防和解决渗碳淬火裂纹问题至关重要。
在工业生产中,通过合理的工艺参数和控制措施,可以有效地减少渗碳淬火裂纹的发生,提高金属制品的质量和可靠性。
20钢渗碳淬火热处理
20钢的渗碳淬火热处理一般采用以下步骤:
1. 渗碳:将20钢放入碳渗碳炉中,在温度约900℃的高温下,渗入一定量的碳,使20钢表面形成一层碳化物;
2. 回火:将渗碳后的20钢放入回火炉中,在温度约650℃的
中温下,使20钢内部碳化物达到一定的均匀度;
3. 淬火:将回火后的20钢放入淬火炉中,在温度约550℃的
低温下,使20钢表面碳化物均匀析出,从而达到淬火的目的;
4. 淬火冷却:将淬火后的20钢放入冷却槽中,以水或油等冷
却剂进行冷却,使20钢内部温度降低,从而达到淬火冷却的
目的。
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。
今日制造与升级 33制造与工艺齿轮表面硬度和齿轮的硬化层深度是为了保证轮齿从表面到一定深度范围内的强度(硬度)都能满足接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的要求[1]。
18CrNiMo7-6 属于德国牌号的低碳合金钢,具有较高的淬透性,适用于制造重载齿轮、轴承衬套等渗碳淬火零件,在轨道交通齿轮箱齿轮制造中大批使用[2]。
硬化层深度是保证齿轮不产生渗层疲劳剥落失效的基本条件[3],对齿轮的使用寿命具有至关重要的影响。
本文研究的对象是提升18CrNiMo7-6渗碳盐淬热处理后硬度的合格率,主要是对渗碳盐淬热处理过程进行分析并改善。
根据DIN EN10084—2008《表面硬化钢的交货技术条件》规定,18CrNiMo7-6 钢的化学成分(质量分数)如表1所示。
表1 18CrNiMo7-6 钢的化学成分(质量分数) %C Si Mn Cr Ni Mo S P 0.180.290.581.641.590.310.0010.0061 齿轮表面硬度和齿轮的硬化层深度的测量系统分析结合齿轮的服役条件和受力状态,18CrNiMo7-6渗碳盐淬热处理齿轮的热处理硬度技术要求是表面硬度为58~62HRC ,有效硬化层深不小于1mm ;在工艺过程改善之前,表面硬度的不良率约11%,硬化层深的不良率约30%。
为了避免热处理后的表面氧化物等影响硬度测量值,使用距表面0.1mm 处所测的硬度值为表面硬度,当测至距表面某处硬度低于规格下限时,该位置处的前一测试点距离表面的深度为有效硬化层深。
首先使用随炉试样来验证测量系统。
使用FM100显微硬度计,3个人每人测量2次,得出结果为P/T=22.17%,GR&R%= 20.04%,可区分的类别数=6,结果证明所选的测量仪器和方法能满足分析表面硬度及有效硬化层深的需要。
2 18CrNiMo7-6渗碳盐淬热处理过程FMEA汽车行业己将工艺过程FMEA 作为最有效的质量工具之一,并有专门的操作手册对开展失效模式和效果分析(FMEA ) 提供具体指导。
常州机电职业技术学院毕业设计(论文)作者:王慧学号:20921209系部:模具技术系专业:材料成型与控制技术(热处理)题目:20CrMnTi减速机齿轮的渗碳淬火指导者:陈宁评阅者:2013年 3 月毕业设计(论文)中文摘要热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。
现代工业的飞速发展对机械零部件的要求愈来愈高,因此通过热处理可以改变材料的加工艺性能,充分发挥材料的潜力,提高工件的使用寿命。
为获得理想组织性能,保证零件在生产过程中的质量,稳定性和使用寿命,就必须从工件的特点、要求和技术条件,正确选择材料;再根据生产规模、现场条件、热处理设备提出几种可行的热处理方案,最后确定出一种最佳方案。
20CrMnTi钢具有晶粒细、渗碳淬火性能良好、工艺性能成熟可靠且成本低廉等优点,目前生产量大致占渗碳齿轮钢的70% ,齿轮在使用过程中,担负着传递动力的任务,在冲击、交变应力等作用下以齿根断裂和齿面接触疲劳为主要失效形式,因此齿轮钢应有良好的强韧性、耐磨性以承受冲击、弯曲和接触应力;此外,还要求变形小、精度高,噪声低。
本设计便是对20CrMnTi减速机齿轮热处理工艺进行详细的说明,从选材下料到热处理工艺路线,以及最后的质量检验、可能产生的缺陷及预防措施等,都进行逐一分析,尽可能的将整个过程详尽的展现出来,从而对大家有所帮助。
关键词:20CrMnTi;减速机齿轮;渗碳淬火;缺陷毕业设计(论文)外文摘要Title: 20CrMnTi Reducer Gear Carburizing and QuenchingAbstract:Heat treatment technology of metallic materials is an important part of the project. The rapid development of modern industry of machinery parts and components of the increasingly high demand, so the heat treatment can change the material and process performance, give full play to the potential, improve the service life of the workpiece. In order to obtain the ideal organizational performance, guarantee the components in the production process quality, stability and service life, must from the characteristics of the workpiece, requirements and technical conditions, proper selection of materials; then according to the scale of production, site conditions, heat treatment equipment and puts forward several feasible heat treatment scheme, finally determine a kind of optimum scheme.20CrMnTi steel has fine grain size, good performance, carburizing and quenching process is mature and reliable performance and low cost, the current production capacity accounted for roughly70% of carburized gear steel, gear during use, charged with the transmission of dynamic task, in shock, alternating stress under the action of taking root fracture and tooth surface contact fatigue as the main the failure forms of gear steel, therefore, should have good strength and toughness, abrasion resistance to withstand impact, bending and contact stress; in addition, also called little deformation, high precision, low noise.This is designed for20CrMnTi reducer gear heat treatment process in detail, from material selection under the expected heat treatment technology route, as well as the final quality inspection, the possible defects and preventive measures and so on, are analyzed and explained, as far as possible the whole process detailed show hill, thus all of you to help.Keywords:20CrMnTi; Reducer gear;carburizing and quenching; defect目录毕业设计(论文)中文摘要 (I)毕业设计(论文)外文摘要 ................................................................... I I 目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 减速机齿轮的应用 (1)1.2 减速机齿轮的作用 (4)1.3 齿轮用钢的分类与生产 (5)1.4 国内外汽车齿轮发展现状 (6)1.5 减速机齿轮的性能要求 (9)1.6 加工工艺性能要求 (9)1.7 材料的选择 (10)第2章热处理工艺选择 (11)2.1 预备热处理的工序位置 (11)2.2 最终热处理的工序位置 (11)2.3 最终热处理工艺方法选择 (11)第三章热处理工艺特性对齿轮质量和寿命的影响 (12)3.1 淬透性 (12)3.2 变形开裂倾向 (12)3.3 淬硬性 (12)第四章20CrMnTi钢的基本性质 (13)4.1 钢的化学成分和力学性能 (13)4.2 含碳量及合金元素作用 (14)4.3汽车变速箱变速齿轮的热处理工艺设计 (16)4.3.1 服役条件 (16)4.3.2 失效形式 (16)4.3.3 性能要求 (17)第五章20CrMnTi变速齿轮加工工艺 (18)5.1 减速机齿轮常用的加工工艺路线 (18)5.2 各种工艺路线的分析 (18)5.2.1 等温正火 (18)5.2.2 渗碳+淬火+回火 (18)5.2.3 喷丸处理 (20)5.2.4 检验 (20)第六章热处理后的金相组织 (21)6.1 20CrMnTi等温正火后金相组织 (21)6.2 20CrMnTi经渗碳后淬火、回火处理金相组织 (21)第七章质量控制与检验方法 (23)7.1 随炉试样检验 (23)7.1.1 表面硬度 (23)7.1.2 心部硬度 (23)7.1.3 有效硬化层深度 (23)7.1.4 表层组织 (24)7.2 齿轮热处理质量检验 (25)7.2.1 外观 (25)7.2.2 齿面硬度 (25)7.2.3 有效硬化层深度 (25)7.2.4 畸变 (26)第八章热处理工艺过程中的质量检验 (27)8.1 渗碳淬火后齿轮的检验项目、内容和要求 (27)8.2 渗碳齿轮的常见缺陷及防止措施 (28)8.3 渗碳淬火后畸变原因分析及解决措施 (29)8.3.1 渗碳淬火后畸变原因分析 (29)8.3.2 减小渗碳淬火齿轮畸变的措施 (32)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)第一章绪论随着科学技术和工业生产的飞速发展,经济各个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。
大型铸锻件在渗碳淬火时经常会因工件材质、操作方法、淬火介质等很多复杂因素导致出现淬火裂纹,充分认识各种裂纹形成的原因,并针对问题提前做出有效措施进行预防,对大型铸锻件的渗碳淬火成功率会有很大的提高。
一、硬度不良渗碳淬火的目的是为了提高钢制零件的表面硬度,所以硬度不足就满足不了使用要求。
渗碳淬火硬度不足的原因,可以认为是渗碳不足;淬火时脱碳;淬火温度过低;冷却速度太慢等。
同时也不要忽略表面层内存在的残余奥氏体,以及晶界氧化对硬度的影响。
理想的渗碳含碳量是共析渗碳量的0.8%~0.9%。
如果含碳量高于0.8%~0.9%,将出现网状渗碳体而变脆,这是令人讨厌的,这种现象称为过渗碳。
出现过渗碳时,最好进行球化处理,渗碳至含碳量为1.1%~1.2%,使其像工具钢那样进行球化的工艺方法称为TSP (tool steel process )法,即工具钢法,这个方法用于需要耐磨性的零件,它比渗碳不足所造成的硬度不良要强些。
渗碳不足是由渗碳气体的渗碳能力过低,渗碳温度和渗碳时间不足引起的,必须注意。
但是,即使顺利地渗了碳,渗碳后的淬火没做好也得不到好结果,渗碳后的淬火有一次淬火(未渗碳的心部细化)和二次淬火(表面硬化),此淬火温度过低和冷却速度过慢自然会引起硬化不良,不过最近为了节省能源,一般是渗碳后直接淬火,因此不存在这个问题。
渗碳层的硬度不足,是残余奥氏体和晶界氧化造成的,渗碳层的含碳量多及为减少淬火变形使用油淬,会使渗碳层的残余奥氏体多,在这种情形下最好进行冷处理,还有,晶界氧化是渗碳气体中少量的氧与钢中的铬和锰化合,在晶界上生成氧化物,使晶界的淬透性降低以致难以淬硬。
因此,最好在渗碳气体中掺入少量的氮气或提高淬火速度,以补充淬透性的不足。
不过,晶界氧化层在表面下只有数微米到数十微米厚,因此可以用磨削除掉。
二、软点有时在渗碳淬火的表面产生淬火软点,渗碳后淬火时如果冷却不均匀往往产生软点。
另外,在渗碳中出现异常组织时产生软点就更为明显。
齿轮的材料及热处理机械,机器,日用品,玩具等领域中广泛使用的齿轮,其材料也是各种各样。
在这里,我们将向您介绍具有代表性的齿轮用金属材料及其热处理方法。
具有代表性的齿轮材料:S45C(机械构造用碳素钢)S45C 是含碳量为 0.45% 的中碳钢(Steel)的代表。
因为进货非常容易,直齿轮,斜齿齿轮,齿条,伞形齿轮,蜗杆等各种齿轮多使用这种材料。
一般热处理及硬度SCM440(铬钼合金钢)含碳量 C = 0.40%, 成份中含有铬 / 钼等成分的中碳合金钢。
比 S45C 的强度高,通过调质或高频淬火处理可提高硬度。
用来制造各种不同的齿轮。
一般热处理及硬度SCM415(铬钼合金钢)低碳合金钢(C = 0.15%)的代表材料。
一般情况下,经渗碳淬火处理后使用。
材料热处理后的强度高于 S45C 及 SCM440。
使用表面硬度在 55 ∼60HRC 左右。
SUS303(不锈钢:18Cr-8Ni 钢)不锈钢,正如其名是不容易生锈的钢(Stainless Steel )。
奥氏体系的不锈钢基本上为非磁性。
不锈钢材的齿轮主要使用在食品机械等需要避免生锈的机械中。
与 SUS303 的成分相似的不锈钢材料还有 SUS304。
它的耐蚀性能高于SUS303。
铸造铜合金铸造铜合金是制造蜗轮的主要材料。
一般有铸造磷青铜(CAC502)铝青铜(CAC702)等。
啮合对手的蜗杆的材料大多使用S45C/SCM440/SCM415 等钢材。
蜗杆与蜗轮使用不同材料是为了防止蜗杆蜗轮啮合时由于滑动而引起的齿面胶合及过度磨损等。
6-2 具有代表性的热处理什么是淬火?为了提高钢材的硬度,将材料加热到高温(约 800℃)后快速冷却。
根据冷却介质,分为油冷 / 水冷 / 喷射冷却等不同种类。
淬火后的钢材过脆,为了增加钢材的韧性,一般需要再进行回火处理。
纯铁即使经过淬火处理也不会变硬。
钢材的含碳量在 0.35% 以上的话,淬火硬化可能。
什么是调质处理?调质处理是将淬火及高温回火相结合,调整钢材 ( 钢件 ) 硬度 / 强度 / 靭性的热处理。
大齿圈热处理工艺预案
两个品种的大齿圈(工号分别为JG22006、JG14024,数量分别为2件和4件,材料均为20CrMnMo)即将投入热处理进行渗碳淬火,为争取顺利完成热处理试制任务,特分析此次试制任务难点并制订工艺预案与应急预案如下:
1.任务难点
1.1齿圈热后金相组织要求高:按JB/T6141.3标准检验,碳化物≤3级、残余奥氏体和马氏体≤2级、铁素体≤4级、晶粒度≤5级,其中尤以马氏体级别难于满足。
1.2与金相组织相比,变形问题是更大的困难所在。
齿圈齿顶直径分别为Ф2530、Ф2740,如此大的齿圈我厂从未生产过,无经验;齿圈壁厚相对较小,工艺尺寸分别为250、220mm,易产生椭圆变形,以直径更大、壁厚更小的JG14024为甚;JG14024齿宽260mm,与直径之比为0.095,太小,易出现端面挠曲变形;双联齿的JG22006总高度达945mm,太高,不易产生端面挠曲,但会带来上下两端锥度畸变。
目前热前齿顶圆和公法线尺寸系参照其他厂经验而设定,按此,渗碳淬火后需产生 1.7‰左右的平均涨大量方能较好地符合图纸要求和后序磨齿需要要因我厂与其他厂的生产过程条件可能存在差异,此次试制能否达到该平均涨大量目标还未为可知,如实际涨大量小于或远小于目标量,则很可能出现齿面磨不光的情况。
为防止此情况发生,热处理过程中须采取各种措施,除尽量实现该目标涨大量外,还应尽量减小前述畸变量,较为理想的目标是:齿顶椭圆≤1.5mm、端面挠曲≤0.8mm、全齿公法线长度变
动量≤1.2mm(JG22006:≤1.5mm)。
2.工艺预案
2.1工艺曲线
按前述难点分析和要求,制订渗碳淬火工艺曲线如下:
2.2工艺说明及要求
2.2.1装炉
2.2.1.1装炉量
从经济性和为获得更大的涨大量出发,最好取大的装炉量。
装炉量大,
可方便获得高的淬火油温,油温越高,涨大量越大。
如2件JG22006和4件JG14024分别共炉,单炉工件散热面积低于大重行星轮工件散热面积,因此应不存在额外的淬火安全隐患;尽管油温高会降低冷却能力,但仍不会低于重齿的盐浴冷速。
2.2.1.2工件支承
工件须妥善支承,以避免因装炉不当引起的附加变形。
从结构尺寸看,3点支承JG22006、8点支承JG14024 即可限制两圈的挠曲,但为尽量减小畸变,可适当增加支承点数。
为使底圈支承作业更方便、更有效,专用于大型齿轮、齿圈的垫块和斜楔块已投制,应可用于后一炉的生产作业。
底圈以上各圈间使用等高垫块,数目与底圈支承点数相同。
上下各支承点应在同一铅垂线上。
如使用斜楔块,装炉后须确认斜楔不会因振动等而松动。
2.2.1.3随炉试样
按机加工工艺卡确定的规格和数量,在装料区中部悬挂随炉金相试样和机械性能试样,金相试样悬挂在靠近齿圈内侧处,应注意防止齿圈上的防渗涂料流淌到试样上。
2.2.2工艺设定说明
2.2.2.1阶段升温,减小工件加热时内部温差,减少加热变形。
2.2.2.2工件深层较深(JG22006:DCp=4.6-5.0;JG14024:DCp=
3.3-3.8),仍采用相对较低的渗碳温度(920℃),以减小畸变。
曲线中强渗、扩散时间为暂定,具体视工艺模拟和试验情况确定。
2.2.2.3渗碳结束后,如曲线所示,工件在炉内先随炉冷却,后罐外鼓风冷,
既要以低冷速冷却,减小畸变,又要防止冷速过低而析出网状碳化物进而导致最终碳化物超级。
2.2.2.4高温转变后重新加热淬火,以达最终金相组织和表面硬度要求。
最终加热的温度和时间参数是保证显微组织和硬度的关键,曲线中时间参数为暂定,具体执行时参考设备记录曲线中罐内外温差而定。
淬火冷却操作要求如曲线所示。
只要油温不高于110℃,便不启动油槽外循环冷却,以便保持高油温,增大涨大量;搅拌淬火冷却一段时间,至心部开始马氏体转变后停止搅拌,降低工件内外温差和马氏体转变速度,减小畸变。
当然,停止搅拌会使淬火油存在温度场差,上层油温高于下层,可能使淬火后上层工件涨大量大于下层工件,工件上端涨大量大于下端,尽管加大了锥度畸变,但从保证齿部有磨量的角度考虑,这是有利的。
也可断续短时搅拌。
生产准备时就应检查搅拌泵运转情况,四台泵必须能同时运转。
淬火入油时工件应与油槽同心。
3.应急预案
尽管上述工艺已经充分考虑并经多方讨论,但经上述工艺过程处理后,也仍可能有不符合预期要求的情况发生,应具体问题具体分析,探讨采取返工、返修措施以满足符合性要求的可行性。
现就可能出现的意外情况预案如下:
3.1显微组织不合格
3.1.1残余奥氏体超级可返回火。
返回火时可提高温度和/或延长时间。
3.1.2碳化物、马氏体和铁素体超级通常须重新淬火进行返修。
如果
碳化物形态和分布不良,可能需要消网处理。
3.2表面硬度不合格通常情况是工件硬度偏低。
首先确认检查结果的准确性;然后参考随炉试样的硬度和组织情况,分析原因;如系工件表面残奥高,可返回火;如系表面碳浓度不足,则需提高温度重新加热淬火,甚至可能需补渗碳后淬火。
3.3畸变超要求工件太大,难于整形,应通过过程控制防止畸变超差;如仍然发生,应对过程进行检查、纠正或改进并验证;超差工件如系椭圆或/和挠曲,将很难矫正,若能满足后序加工的最低余量要求,则应尽量寻求让步接收;如系锥度,颠倒上下端面重新加热淬火可在相当程度上减小锥度,但可能会加大椭圆等畸变,所以若能满足后序加工的最低余量要求,仍应尽量寻求让步接收。
3.4平均涨大量过大或不足
3.4.1平均涨大量过大齿部平均涨大量大于目标量,可能会带来磨齿后齿面硬化层深度低于图纸要求、齿顶圆直径大于图纸要求的状况。
需参考椭圆、锥度、挠曲和公法线变动量大小等,判断是否会出现以上状况;如果是,则应综合评估后采取相应对策,对热处理而言,可能需要采取的返工措施是补渗碳,加大硬化层深度。
3.4.2平均涨大量不足齿部平均涨大量低于目标量,可能会带来磨齿时余量不够齿部磨不光、齿顶圆直径小于图纸要求的状况。
需参考椭圆、锥度、挠曲和公法线变动量大小等,判断是否会出现以上状况;如果是,则必须采取挽救措施。
通常,只要变形趋势是涨大,返淬火则可在一定程度上加大涨大量,淬火次数越多,总平均涨大量越大,但通常热处理规范要
求淬火次数不宜大于3次;另外,返淬火可能使畸变也发生叠加,尤其是锥度,故返淬火前必须颠倒上下齿轮间及同一齿轮上下端的位置关系。