渗碳淬火齿轮磨削烧伤成因分析及改善措施.pdf

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1、·80·内燃机与配件渗碳淬火齿轮磨削烧伤成因分析及改善措施刘天奇（中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，哈尔滨150066）摘要：随着工艺装备技术的不断提升，齿轮行业中出现了数量较多的磨齿机，磨削烧伤就是一个难免会遇到的问题，个别厂家在经过长期的调试之后还是存在问题，对经济产生巨大的威胁。但是目前市场上较多的手段就是简单的消极降低磨削参数，一味地对磨削参数进行降低也会对齿轮磨削的质量造成影响，这对于整个生产的效益的提升是极为不利的。文章就针对目前齿轮磨损过程中的失效情况进行了分析，从齿轮开裂形式和形成原因对齿轮的损伤成因以及后期

2、的改善措施进行了简单的分析。关键词：齿轮；烧伤；成因；分析；渗碳；淬火0引言如果在表面温度超过Ac3的情况下，马氏体一方面会直齿轮是目前工业装备中的主要零件之一，相对于常用接转变为奥氏体，此时向其中加入磨削液进行冷却，在表的渗碳淬火齿轮而言，经过渗碳淬火处理后，齿轮的接触面就会直接形成二次淬火马氏体，它的硬度一般是高于回应力得到很大限度的提升，一般是原有的3倍左右，允许火马氏体，但是厚度往往是很薄的，在下面的物质一般是弯曲应力相当于原有的1.5倍左右，对于齿轮的的耐用性温度比较低的二次淬火马氏体，我们将此种烧伤比作淬火能和寿

3、命将会起到极为关键的作用。但此工艺还是存在着烧伤。一些不足和常见的问题，最常见的就是表面的磨伤，使用2磨削烧伤对齿轮质量的影响的质量会受到严重的损失。严重的磨削烧伤甚至会使得一由于烧伤问题的存在，齿轮表面的马氏体回火会降低些零件无法再继续使用。硬度。一个钢化层会产生大面积烧伤，降低硬度HRC的数1磨削烧伤的实质值保持在（45~55），导致耐磨性显著降低。或使表面淬火两进行加工的过程中，磨粒起切削、刻划和滑擦作用。一次，造成表面组织非常脆，会导致齿轮在剥离过程中出现般都是负角度在向前进行运作，同时在高速运转的情况之上述的现象。

4、磨削烧伤也会削弱齿轮表面的压应力，甚至下，表面会产生极高的温度差异（一般为650℃~1500℃），引起拉应力。尤其是二次淬火烧伤后，由于磨削热引起的表面的组织结构就会产生较大的变化，工件某些部位直接塑性变形，形成一层硬脆变质层，这对零件强度的提高是会产生变色问题（即氧化膜的颜色———黄、褐、紫、青等有很大的好处的，但随后，一方面会产生严重淬火回火烧色），这种情况就是磨削烧伤。在外表方面也存在着一些差伤，在高压的条件下，会突然将硬度降低至（150~200）。从异，磨削表面有斑状烧伤、全面烧伤、线条状烧伤。在这些压应力逐步转变为

5、拉应力，残余应力很快会消失，转化为烧伤中，线条状的烧伤是最为常见的问题。根据国家标准736MPa重度烧伤表面的拉应力，中度烧伤为（373~392）MPa；GB/T17879-1999《齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验》中所轻微烧伤维持在49MPa。但拉应力过渡层中的变化很容易提到的酸洗法，将零件放入配制好的酸溶液中，酸洗后观产生微裂纹，而且也不易观察，在循环荷载作用下，疲劳强察表面的情况，从而判断磨伤的程度。最主要的特征就是度和齿面使用寿命就会受到极为关键的影响，导致过早的表面存在一个富氧层，再用酸对其进行水洗之后会产生亮磨损和

6、点蚀，甚至造成齿轮早期失效。此外，由于残余拉应点，可以发现烧伤的程度。未出现回火的零件，在对其进行力，磨削裂纹常沿烧伤边缘发生，避免烧伤是防止磨削裂酸洗之后会产生灰色部位；局部回火区域在酸洗之后会产纹的前提。生深灰或黑色。一般而言，如果水洗后的颜色越深，那么就在进行齿端面的磨削加工时，在齿轮的齿廓、齿底与表明了回火烧伤的实际程度就越严重，对零件的损害也越端面相交边缘处容易产生微裂纹。裂纹有两种存在形式，严重；同时在磨削的过程中，如果温度得到了较大程度的一是裂纹在端面处产生并向齿根内部延伸，另一种只存提升，那么将导致再硬化，再

7、硬化区域是一块白色或浅颜在于齿端面而未向齿部扩展。滚齿后齿廓及齿底与端面色的未回火马氏体，周围是黑色回火面，这是较为严重的形成了尖边，尖边在热处理前未进行打钝处理，淬火后在一种烧伤。尖边位置产生应力集中区域，磨削时尖边处应力释放产一般而言，淬火钢组织为马氏体，它的硬度和强度是生裂纹。比较大的。齿轮在进行加工的过程中，一旦表面的温度超3影响齿面磨削烧伤的主要因素过了350℃，同时保证要低于Ac3（727℃），马氏体就会进对于渗碳淬火齿轮而言，磨削热的产生以及释放是影行一个转化的过程，成为我们所说的回火屈氏体，或者是响烧伤强度的

8、最主要的原因。其中，砂轮和磨削参数对于索氏体，我们将此种烧伤称之为回火烧伤。如果此时，表面磨削热的产生起到了极为关键的作用，切削液及渗层碳浓的温度已经超过了Ac3，那么马氏体就会直接生成奥氏度对于磨削热的释放有着决定作用。体，如果不加入磨削液冷却，那么表面就会产生退火，表面3.1砂轮的硬度