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17CrNiMo6钢大型重载内齿圈渗碳淬火畸变控制

文章出处: 人气:发表时间:2016/9/12 11:31:30

       由于现代工业的发展对齿轮传动类机械零件的要求越来越高,要求其具有耐磨、抗表面接触疲劳和抗弯曲疲劳等综合力学性能。热处理是齿轮生产制造中的一道关键工序,主要是对齿轮进行渗碳淬火处理,其存在的主要问题是齿轮的畸变。影响齿轮畸变的因素很多,而且其中很多因素彼此交互影响,难以控制,生产中经常会因畸变超差而产生废品,渗碳淬火畸变已经成为国内外齿轮制造中的技术难点之一。

       大型重载内齿圈在大型工程机械装备齿轮箱中具有广泛的应用,由于其体积较大,且属于薄壁结构,此类零件的畸变更不容易控制。在渗碳淬火过程中,如果加热或者冷却不合理会造成工件不均匀涨缩,致使齿圈产生畸变。内齿圈的畸变主要包括椭圆度和锥度两个方面,本文结合实际生产情况,从渗碳淬火工艺和工装两个基本点方面进行改进,将内齿圈的畸变程度控制在较低的范围内。

从工艺和工装方面,对合理控制内齿圈畸变进行了研究。得出的结论是:

       1)内齿圈渗碳前增加一道去应力退火工序,其退火温度远低于渗碳、淬火的温度,而且加热速度较慢,有利于加工应力的释放。

       2)渗碳前的升温期采取阶梯升温并严格控制升温速度60℃/h,可以减小内齿圈各部位由于受热不均匀引起的温差,保证稳定的奥氏体的转变速度,而且采用相对较低的渗碳淬火温度和提高淬火介质温度,可以相应减少热应力和组织应力,在一定程度上减小内齿圈畸变程度。

       3)内撑式工装的定位套可以在淬火过程中与内齿圈形成良好的贴合,限制内齿圈椭圆度和锥度畸变,而且采用多点支撑可以改善热传递效率使内齿圈各部位受热均匀,减小热处理过程中由于工件自身质量过大而受力不均匀引起的畸变。

       4)工艺和工装改进后小范围量产,可以将椭圆度控制在0.40~0.70 mm,锥度控制在0.28~0.52 mm,其平均值相对于内齿圈内径的畸变率分别为佳0.036%和0.027%,具备了大规模量产推广应用的条件。


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