热处理设备重载齿轮热处理工艺的改善

热处理设备重载齿轮热处理工艺的改善

重载齿轮承载大，受冲击力大，安全性要求高，使用时要求具有优良的耐磨性能，较高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度，同时具有较高的抗冲击和抗过载能力。重载齿轮常用20CrMnMo等低碳合金结构钢制造，需要通过渗碳淬火热处理来满足其使用性能要求。

  齿轮最简单的渗碳热处理工艺是在渗碳后降温至淬火温度，经保温后直接淬火。采用此方法容易使材料晶粒粗大，脆性较大，工件组织应力大，只能承载强度较小的小模数齿轮。目前生产中20CrMoMn钢零件最常用的工艺是在渗碳后先炉冷到550℃出炉空冷，随后重新入炉加热淬火。由于渗碳后需炉冷到一定温度才能出炉，出炉温度越低对工件表面减少氧化脱碳越有利，而炉温越低，工件降温速度也就越慢；另一方面，由于工件进炉淬火加热时需经过一段建立炉气碳势的时间，才能确保淬火后工件的表面质量。因此目前这种热处理工艺耗费时间较长。

  （2）渗碳炉冷阶段。随着炉温的缓慢降低，渗碳表层逐步析出少量细网渗碳体，冷至低于620℃时，作等温停留，此阶段发生奥氏体向珠光体转变，渗碳表面碳化物将发生部分球化作用，为后续淬火做好组织准备。等温阶段碳化物的球化效果主要取决于表层碳含量，如果表面碳浓度偏高，将会形成粗网或大块状碳化物，则球化效果差，因此必须把表面碳浓度控制在0.85~1.00，这是此渗碳复合热处理技术的控制要点之一。

  经过多年的实践证明，上述渗碳复合热处理新工艺节能减耗效果明显，可将原渗碳热处理的工艺周期缩短约20，降低能耗至少10，还减少了渗碳剂的消耗，有效降低热处理生产成本；而且工艺重复性较好，质量稳定性较高。

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