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      齒輪滲碳淬火發生變化

      發表時間:2020-11-27   網址:http://www.millerbike.com/    編輯:一同傳動

        一、探討齒輪淬火過程

        再來討論齒輪加工過程滲碳淬火后表層殘余應力的狀況。不管滲碳淬火還是非滲碳正常整體淬火,表層直接與冷卻介質接觸要比心部冷卻快,所以表層熱應力方向一般都是負的壓應力,而組織應力方向卻可能因 表面滲碳后增加了表面含碳量,降低了馬氏體開始轉變溫度,使得心部反而先于表面發生馬氏體轉變, 從而影響表面組織應力的方向。

        二、齒輪負的壓應力

        齒輪的材質碳或氮原子的滲入使得零件表層出現密度變化,也會引起明顯 的表面殘余壓應力,與負的熱應力疊加后,零件表層呈現負的壓應力。從殘余應力檢測結果來看,齒輪加工滲碳淬火處理后表層殘余壓應力在200~400MPa左右, 壓應力最高峰出現在次表層大約在0.03~0.05 mm處,可達到500MPa以上,次表層以下壓應力遞減, 最終殘余應力是熱應力、組織應力和附加應力的疊 加。從原理上分析內應力的產生機制,定性分析一 些熱處理下產生的內應力,雖不能定量得到內應力的強度大小,但從熱處理變形的方向上,可以初步判斷內應力主要是受熱應力還是組織應力的作用? 從 而有針對性地縮小試驗范圍,快速地找到具體條件下熱處理變形的原因和解決方案。

        三、齒輪加工溫度

        齒輪滲碳淬火件在滲碳階段主要是受熱應力作用,加熱速度過快容易形成里外溫差較大的熱應力,這階段可以采用預熱或緩慢加熱或階梯升溫來減小熱變形。滲碳溫度較高時,材料強度下降工件自重和支撐承重產生的附加應力可能接近或超過材料強度,若考慮生產成本效率,應盡量采用較低溫度滲碳減小熱變形。淬火階段通常是產生熱處理變形的關鍵階段,會同時產生熱應力和組織應力,因此這階段可采用預冷方法,即讓工件在較高溫度下或材料強度較低時,冷卻速度開始時緩慢一點,避免產生很大的熱應力; 接著當下降到一定溫度或工件強度增加后,冷卻速度再加快,迅速通過珠光體貝氏體轉變區; 最后工件在馬氏體開始轉變溫度Ms到馬 氏體轉變結束溫度Mf區間,需要減緩冷卻速度來減小組織應力的產生。

        四、齒輪總結

        從理論上很好解釋熱變形原理,但實際上卻很難精準控制。然而,試驗研究和生產實踐都表明,冷卻不均勻是熱處理翹曲變形的主要原因之一,快速冷卻必然導致熱變形的增加,這是目前主要的研究,但熱變形量增加后熱變形的極差是否也增大,研究報道并不多。


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