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齿轮厂产品的感应淬火畸变与控制

2023-12-12    来源:    作者:齿轮厂  阅读:次  【打印此页】

齿轮厂产品的感应淬火畸变与控制:
在采用感应热处理方法对齿轮进行淬火时,由于表面加热速度快,只在表面薄层加热、冷却达到硬化,而心部处于低温状态,具有较大的塑性畸变抗力,所以畸变量小。同其他常规热处理方法( 如整体热处理、渗碳淬火等)相比,感应淬火加热时间短,热处理畸变要小得多。因此,它是目前齿轮热加工广泛采用的热处理工艺方法之一。
目前,我国常用感应淬火钢材有:碳钢35、40、45、50.55及60等;合金结构钢40Mn、45Mn、50Mn、40Cr、 45Cr、 35CrMo 及42CrMo等;铸钢ZG270-500、ZG310-570、ZG35CrIMo 及ZG42CrIMo等。用于感应淬火的齿轮钢材,一般宜选用本质细晶粒钢,原始组织以调质处理的组织为佳。一般机床齿轮 选用中碳钢制造,而强度要求较高的齿轮选用中碳合金钢,经感应淬火处理后,齿轮畸变小、生产效率高,所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性均能满足要求。
齿轮的感应淬火主要分为两类。一类是大模数齿轮 (模数>4mm),多采用单齿感应淬火法,逐齿加热。该方法可分为单齿沿齿面感应淬火法和单齿沿齿沟感应淬火法。单齿沿齿面感应淬火法又分为同时加热淬火和连续加热淬火法。沿齿沟感应淬火也可以分为同时加热淬火法和连续加热淬火法。另类是小模数齿轮 (模数 <3. 5mm),一般采用全齿感应淬火方法。该方法分为全齿同时加热淬火法和全齿连续加热淬火法,其中全齿连续加热淬火用于齿宽较长的齿轮。
全齿感应淬火简单易行,但硬化层分布不均匀。应注意使硬化层的过渡区离开齿根应力集中的部位,以免使齿轮的弯曲疲劳强度降低。实施全齿感应淬火时,齿轮要旋转。
单齿沿齿面感应淬火只淬硬齿面,单齿沿齿沟感应淬火可得到沿齿廓分布的硬化层,而且齿轮畸变小,感应淬火前后齿形及内孔的畸变量很小,特别适用于大模数重载齿轮及要求畸变很小的轻型齿圈。单齿感应淬火时,齿轮不旋转,每次将一个轮齿淬火完毕后转动一个轮齿,直至将全部轮齿淬火完毕。
齿轮采用感应淬火时也会出现热畸变(凹陷)和相变畸变(凸起)的综合畸变,一般热畸变大于相变畸变。由于产生畸变的方向是相互抵消的,所以控制热处理条件使之相互抵消减小畸变是非常重要的。