熱處理對(duì)齒輪加工有什么重要性

什么是熱處理淬火?

淬火是一種熱處理工藝。熱處理淬火是把鋼材等工件加熱到臨界溫度以上,保溫一定時(shí)間,然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻,從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織(也有根據(jù)需要獲得貝氏體或保持單相奧氏體)的一種熱處理工藝方法。

大部分齒輪選用的都是亞共析低碳合金鋼,其熱處理工藝主要是滲碳淬火,也有感應(yīng)淬火。對(duì)滲碳淬火齒輪在選擇淬火介質(zhì)時(shí)一般可按照淬透性、尺寸(或模數(shù))、熱處理工藝類型(包括硬度和變形要求),以及設(shè)備類型等的不同來選擇。


熱處理淬火液


熱處理對(duì)齒輪加工有什么重要性


圓錐齒輪的早期失效形式主要包括齒面剝落和齒根折斷,而導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)這兩種失效的主要原因是齒輪滲碳過程中使得齒輪產(chǎn)生了變形,這不但使得齒輪運(yùn)動(dòng)精度與裝配精度降低,而且使得齒輪的整體性能和使用壽命降低,是齒輪早期失效的一個(gè)重要原因。

導(dǎo)致齒輪變形的因素較多,其中以熱處理過程中滲碳層殘余奧氏體含量過多,在齒輪后續(xù)加工和使用過程中殘余奧氏體進(jìn)一步發(fā)生轉(zhuǎn)變成馬氏體而產(chǎn)生的變形,這是導(dǎo)致圓錐齒輪早期失效問題的原因之一。

通過熱處理分析及實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn),抽油機(jī)減速器圓錐齒輪出現(xiàn)早期磨損問題的一個(gè)普遍特點(diǎn)就是其在滲碳處理過程中存在表面貧碳現(xiàn)象,使得齒輪的硬度以及耐磨性下降。重載滲碳齒輪表面建議含碳量為0.85-0.95,有粒狀彌散分布的碳化物組織耐磨性好,當(dāng)表面含碳量低于0.80時(shí)將降低耐磨性。

熱處理改善了齒輪的物理性能。物理性質(zhì)如表面硬度,芯部硬度,表面深度,延展性,強(qiáng)度,耐磨性和壓縮應(yīng)力分布可根據(jù)所應(yīng)用的熱處理類型而有很大變化。對(duì)于任何給定類型的熱處理,可以通過改變工藝參數(shù)(例如加熱源,溫度,循環(huán)時(shí)間,氣氛,淬火介質(zhì)和回火循環(huán))來調(diào)整結(jié)果,以滿足特定的應(yīng)用要求。

齒輪通過熱處理后效果怎樣?


齒輪作為應(yīng)用于多種重工機(jī)械等設(shè)備的部件構(gòu)成,具有高精度要求,而熱處理是齒輪加工制造中的關(guān)鍵且復(fù)雜的一項(xiàng)技術(shù)。它影響了每一個(gè)齒輪在傳送能動(dòng)力或?qū)⑦\(yùn)動(dòng)信息傳遞到組件中的其他相關(guān)部件方面的性能。

  • 齒輪通過熱處理改變其化學(xué)、冶金與物理特性來優(yōu)化性能,從而提升齒輪的使用時(shí)長(zhǎng)。
  • 熱處理可以改變物理性能,例如表面硬度,使齒輪和軸承表面具有簡(jiǎn)單的耐磨性; 
  • 熱處理還可以通過產(chǎn)生亞表面壓應(yīng)力來提高齒輪的疲勞壽命,以防止齒輪因高接觸應(yīng)力而出現(xiàn)點(diǎn)蝕和變形。

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