正火显微组织对汽车齿轮钢加工表面微变形的影响.pdf

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1、第44卷第8期2008年8月机械工程学报V01．44No．8CH玳ESEJOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGAug．2008DOI：10．3901／JME．2008．08．238正火显微组织对汽车齿轮钢加工表面微变形的影响季长涛董怀雨王淮刘云旭(长春工业大学材料科学与工程学院长春130012)摘要：汽车变速箱齿轮经正火切削加工并渗碳处理后，在装机运行过程中产生噪声而影响齿轮使用寿命。针对这一问题，研究两种不同正火工艺获得的不同显微组织，并对相同条件下切削加工和表面抛光后的表面微变形进行测试，分析微变形量不同的原因。研究结果表明，汽车变速箱齿轮早期产生

2、噪声主要是由齿轮钢件正火后在切削加工过程中产生内应力而引发的变形引起的，因此建议汽车齿轮坯采用锻造余热等温正火工艺，以减小变形对工件运行造成的摩擦。关键词：等温正火显微组织表面轮廓微变形中图分类号：TGl56．4Ef．fectofNormalizedMicrostructureonMicro．distortionofFinishedSurfaceofGearSteelforCarJIChangtaoDONGHuaiyuWANGHuaiLIUYunxu(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ChangchunUniversityofTe

3、chnology,Changchun130012)Abstract：Intheinstalledoperationofvehicletransmissiongearsafterbeingnormalized,machinedandcarbonized，noiseisproducedanditwillhaveadverseeffectsontheservicelifeofgears．Inviewofthisproblem，differentmicrostructuresobtainedbyusingtwodifferentnormalizingprocessesarestud

4、ied，andtestsarecarriedoutonthesurfacemicro-deformationaftermachiningandsurfacepolishingunderthesamecondition，SOastoanalyzethecauseofdifferenceofmicro-deformation．Thetestresultsshowthatthenoiseproducedintheearlyoperationstageofvehicletransmissiongearsismainlycausedbythedeformationthatisinit

5、iatedbytheinternalstressproducedinthemachiningprocessofsteelgearpartsafternormalization．Therefore，itissuggestedthatthevehiclegearblanksshouldadoptisothermalnormalizingprocessbyutilizingtheresidualforgingheat，SOastoreducethefrictioncausedbythedeformationintheworkpiecesoperation．Keywords：Iso

6、thermalnormalizingMicrostructureSurfaceprofileMicro-distortion0前言正火是影响汽车齿轮渗碳淬火后变形的重要因素【I。j。长期以来，正火主要是为改善切削加工性而设定的热处理工艺。目前，生产厂只要求硬度在HBl56～206的范围内，就满足技术指标。而实际上，正火后组织形态和均匀性的差异，在切削加工时会造成内应力大小和分布不同，并会引起切削加工后表面的变形。在渗碳淬火时，这种变形以及内20070820收到初稿，20080312收到修改稿应力的重新分布导致的变形会保留下来，这也是汽车变速箱齿轮在运行过程中产生摩擦噪声的一

7、个原因，直接影响了工件的使用寿命和汽车产品的质量。由于汽车齿轮断面尺寸变化的复杂性和钢材成份的波动性，在现行的普通正火工艺中，各断面的冷却速度很难一致，加之钢材过冷奥氏体稳定性的差异，在随后的组织转变中往往会出现铁素体晶粒大小不均，珠光体的片间距离大小不一致，易出现非平衡组织卜列f如贝氏体组织)。虽然，硬度指标在要求的范围内，但是切削后表面变形情况截然不同。这种变形的差异是由于不同显微组织形态有不同的力学性能，切削加工时因弹性和塑性变形抗力、加工硬婚车的挑选既要尊重传统，又想紧跟潮流，究竟该选择什么样的车型做婚车才