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        齒輪滲碳工藝及檢驗方法

          一、齒輪滲碳工藝

          滲碳處理是應用較早和較廣的表面化學熱處理工藝。它是將碳元素滲入到鋼的表面,使零件表面碳含量增加,隨后通過淬火使表層得到高的硬度,心部得到硬度較低具有良好強韌性的低碳馬氏體。滲碳方案有固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳三種,現在工業中主要采用的是氣體滲碳法。

          滲碳鋼的碳質量分數通常在百分之0.1-0.25之間,鋼種主要合金元素有Cr、Ni、Mn、Mo和B等,其作用主要提高鋼的淬透性,使在滲碳淬火后獲得心部高的強度和韌性,目前滲碳工藝應用較廣泛的為齒輪鋼系列產品。

          滲碳鋼的熱處理工序包括預備熱處理和滲碳淬火工藝,其中熱處理包括普通正火、等溫正火、正火+回火、等溫退火。滲碳淬火主要有滲碳后預冷直接淬火、滲碳后空冷后一次淬火或滲碳后空冷二次淬火,滲碳淬火后進行回火。

          在齒輪滲碳工序中通過控制表面碳含量、組織中的碳化物及殘留奧氏體的形態、分布、表層硬度梯度、以及有效滲碳層深度等,從而可以得到較佳的滲碳層質量和較小的變形,提高齒輪的質量。

          二、滲碳件檢驗方法

          滲碳層深度和有效硬化層深度均為衡量滲碳質量的重要技術指標。合金鋼滲碳層深度為過過共析鋼+共析鋼+全部過渡層的深度,且過共析層+共析層之和應為總深度的百分之五十。

          工件的滲碳層深度一般按照工件的載荷大小選擇,一般彎曲疲勞斷裂的齒輪滲碳層深度取下限,接觸疲勞損壞的齒輪滲碳層深度取上限,載荷大的齒輪滲碳層深度取上限。

          滲碳零件通常是在淬火、回火后使用。

          1、滲碳后淬火、回火組織

         ?。?)直接淬火組織   滲碳溫度較高,若直接淬火得到粗大狀馬氏體和較多的殘余奧氏體,此時淬火應力大,容易產生裂紋。因此,滲碳后一般采用降溫淬火,以析出部分碳化物,得到細針狀馬氏體和少量的殘余奧氏體。因此,滲碳后直接淬火工藝,應該嚴格控制降溫淬火的溫度。

         ?。?)一次淬火和低溫回火組織   一次淬火和低溫回火組織是表層為較細的回火針狀馬氏體、少量的殘余奧氏體和少量的顆粒狀碳化物,心部組織為低碳馬氏體。應嚴格控制一次淬火加熱溫度,以保證得到較細針狀馬氏體和不出現網狀碳化物。

         ?。?)二次淬火和低溫回火組織   二次淬火的目的是消除網狀碳化物及細化組織。滲碳后表層碳含量偏高時,往往出現網狀碳化物組織。例如,一次淬火工藝溫度偏高,消除網狀碳化物組織效果不佳,馬氏體針較為粗大,殘余奧氏體量多時,采用二次淬火工藝。先淬火加熱溫度選擇在心部組織的Ac3以上,以消除網狀碳化物和細化心部組織;然后淬火選擇在Ac1以上加熱溫度,一般為780~800℃,采用油淬得到細小針狀馬氏體、少量殘余奧氏體和顆粒狀碳化物組織。

          2、金相試樣一般采用隨爐試樣,試樣應與工件材料牌號相同,具有相同的預備熱處理狀態,表面粗糙度應與工件相同。

           齒輪滲碳工藝及檢驗方法就介紹到這里,希望對大家有所幫助。

        齒輪滲碳


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