几种齿圈的热处理畸变控制方法.pdf

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1、istortionl畸变控制几种齿圈的热处理畸变控制方法哈尔滨汇隆汽车箱桥有限公司(黑龙江150088)金荣植由于齿圈直径与齿圈宽度(或称高度)尺寸相20CrMnTi@~，热处理要求：碳氮共渗0．6—1．0mm，差悬殊，在热处理过程中，经常出现内孔圆度、端齿面与心部硬度分别为58-64HRC~35~48HRC，面平面度及锥度畸变超差问题。齿圈的加工工序复螺纹孔与单链槽位置度公差为0．05mm。杂，畸变合格率低，加工余量大，废次品率高，成装炉前用防渗涂料堵塞10个M8螺纹孔，经本高，而且产品精度低，噪声大，严重影响其使用850~8

2、60℃碳氮共渗后，直接淬火、回火。检验后寿命。为此，本文总结了冷加工与热加工配合，优发现，螺纹@LSw单键槽的位置度超差，防渗涂料不化工艺，改进装夹(炉)方式，以及采用先进热处易脱落。其改进工艺及效果如下：理工艺与装备等措施。(1)改进工艺制齿成形一碳氮共渗后缓冷一车(削)渗层、拉(削)键槽、钻孔、攻螺纹一-·、改进与优化热处理工艺一850~860℃淬火一低温回火一加盖(保护螺纹孔)抛丸处理一磨(削)辐板一检查。1．采取预处理工艺减小大型渗碳齿圈畸变(2)改进效果经检验，从动齿囤热处理畸变大型齿圈2180mm×1750m1"13

3、×550mm，合格率达95％以上。材料17CrNiMo6钢，热处理畸变要求严格。但经过渗碳淬火后，通常齿顶涨大量4~5mm，有时达6~7mm。对此，采用以下控制措施。(1)预处理工艺制订采用调质工艺，即860℃加热淬火(比最终淬火温度高20~30℃)，并经650℃高温回火。将其内孔直径涨大量控制在810113ITI。经过渗碳降温空冷，然后进行(820±10)℃均温后，淬人170℃的硝盐浴中冷图1从动齿圈示意却，再经210℃两次回火，其齿顶圆直径仅比渗碳淬火前涨大2ram左右，满足了预期的涨大量，并且3．采用热处理新工艺及新工装控

4、制大型齿圈齿圈的圆度、上下锥度等均满足要求。热处理畸变(2)工艺要点严格控制调质时的淬火温度，矿用轧机减速器齿圈，外形尺寸为如果温度太低，则不能很好地起到减少涨大畸变的1631mm×1364mm×300ram，单件质量1434kg，作用；反之，温度太高，则渗碳淬火后的齿顶圆尺法向模数20mI13，齿数78，材料为20CrNi2MOA寸可能产生收缩，因此需要进行试验。钢，要求渗碳淬火。2．改进热处理工艺减小三轮车从动齿圈热处(1)修改后齿圈技术要求修改后齿圈的理畸变技术要求见表1；渗碳前调质处理，调质硬度三轮车变速器从动齿围(见图

5、1)，材料2l7—255HBW；有效硬化层深3．90~5．10ram。100进参露热加工Dl畸变控制表1修改后齿圈的技术要求氏体为2级，碳化物为l级，心部铁素体为2级；力有效硬齿面心部渗碳层热处理后心部力学性能学性能达到技术要求；齿圈畸变检验，内孔圆度化层深硬度硬度表面碳浓度b仃s5K／0．90mm，齿顶直径变化量为3．1—4．Omm，公法线变，mmHRCHRC(％)／MPa／MPa(％)f％1J．cm。动量在0．2~0．6mm，均达到技术要求。3．90~0．75~58623O—45≥1100≥800≥8≥35≥605．1OO．

6、954．改进热处理工艺并采取模具矫正方法控制(2)新工艺将锻后正火改为正火+高温回大型超薄齿圈渗碳淬火畸变火。渗碳后增加球化退火工序，保证渗层碳化物颗大型传动齿轮箱超薄内齿圈，外形尺寸粒尺寸≤lm。其球化退火工艺见图2。图2a与图1120mm×944mmX260ram，材料17CrNiMo62bX．艺所得结果基本相同。钢，重量550kg，热处理技术要求：渗碳淬火有效硬化层深2．40~2．90mm，齿面与心部硬度分别赠p为58~62HRC和30~38HRC，金相组织符合企业赠标准，晶粒度不大于6级。热处理后畸变要求：锥度≤1．35

7、mm，圆度≤1．35mm，公法线变动量D时间／hO时l_翊／min(a)二段等温球化退火(b)一段等温球化退火≤0．7o，齿顶圆缩小量≤1．5％o。(1)原加工路线、工艺及齿圈畸变问题原加图220CrNi2MoA~齿轮球化退火工艺工路线：锻坯粗车一钻削一插齿一渗碳淬火一喷丸新工艺路线：锻造一一+正火+高温回火一粗车一处理一精车一磨齿一成品。原渗碳工艺路线：预热无损探伤一调质一精车、铣齿一渗碳一球化退火一650℃×1h一渗碳(930±10)oC×50h一降温，出炉淬火、回火一抛丸清理一精车内孔及两平面一磨内前保温830~C×2h一

8、出炉空冷一高温回火680~CX4h一孔及两平面磨齿一插键槽一无损探伤一产品。淬火加热(820±10)℃×2．5h一硝盐等温淬火工装设计：设计上下压盖板，控制齿圈畸变，(160±10)oC一低温回火(210±20)℃X10h一出具体见图3。炉空冷。齿圈清洗后涂刷防