齒輪淬火冷卻中的質(zhì)量問(wèn)題分析
    發(fā)布者:yflwzj  發(fā)布時(shí)間:2012-10-10 08:04:22  訪問(wèn)次數(shù):694

    不管是滲碳淬火、碳氮共滲淬火、感應(yīng)加熱淬火還是整體加熱淬火,齒輪淬火冷卻過(guò)程可能出現(xiàn)的熱處理質(zhì)量問(wèn)題主要有:①淬火態(tài)硬度不足,淬火態(tài)硬度不均,淬火硬化深度不夠;②淬火后心部硬度過(guò)高;③淬火變形超差;④淬火開(kāi)裂;⑤油淬后表面光亮度不夠,F(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的這類質(zhì)量問(wèn)題往往與齒輪的材質(zhì)、前處理、淬火加熱和淬火冷卻有關(guān)。在排除材質(zhì)、前處理和加熱中的問(wèn)題后,淬火冷卻的作用就顯得特別突出了。

      淬火冷卻大多是在液體介質(zhì)中進(jìn)行的,如齒輪淬火用的通常是淬火油、水溶性淬火介質(zhì)和自來(lái)水。因此,下面將首先分析齒輪淬火冷卻可能出現(xiàn)的上述質(zhì)量問(wèn)題與所用淬火介質(zhì)的特性和用法的關(guān)系,并指出解決不同問(wèn)題所需淬火液的冷卻速度分布特點(diǎn)。隨后簡(jiǎn)單介紹常用淬火介質(zhì)的冷卻速度分布特點(diǎn)和選用時(shí)的注意事項(xiàng)。

      1淬火冷卻中的質(zhì)量問(wèn)題

      1.1硬度不足與硬化深度不夠

      淬火冷卻速度偏低是造成齒輪淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不夠的原因。但是,根據(jù)實(shí)際淬火齒輪的材質(zhì)、形狀大小和熱處理要求不同,又可以分為高溫階段冷速不足、中低溫階段冷速不足以及低溫階段冷速不足等不同情況。比如對(duì)于中小齒輪,淬火硬度不足往往是中高溫階段冷速不足所至,而模數(shù)大的齒輪要求較深淬硬層時(shí),提高低溫冷速就非常必要。

      對(duì)于淬火用油,一般來(lái)說(shuō),油的蒸汽膜階段短、中溫冷速快且低溫冷卻速度大,往往能獲得高而且均勻的淬火硬度和大的淬硬深度。

      工件裝掛方式對(duì)淬火冷卻效果也有明顯影響。淬火油流動(dòng)通暢,并配備和使用好攪拌裝置,才能得到更好的效果。

      提高所用淬火介質(zhì)的低溫冷卻速度,往往可以增大淬硬層深度。在滲層碳濃度分布相同的情況下,采用低溫冷卻速度更高的淬火油,往往能獲得更深的淬火硬化層。因此,采用冷卻速度快的淬火油后,相應(yīng)縮短工件的滲碳時(shí)間,仍然能獲得要求的淬火淬硬層深度。所要求的滲碳淬硬層深度越大,這種方法縮短滲碳時(shí)間的效果越明顯。

      1.2淬火后心部硬度過(guò)高

      這類問(wèn)題可能與所選介質(zhì)冷速過(guò)快或介質(zhì)的低溫冷卻速度過(guò)高有關(guān)。解決辦法之一是改換淬火油來(lái)滿足要求。辦法之二是與淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠家聯(lián)系,有針對(duì)地加入適當(dāng)?shù)奶砑觿﹣?lái)降低現(xiàn)有淬火油的中低溫冷卻速度。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。

      1.3淬火變形問(wèn)題

      最近,發(fā)表的關(guān)于淬火變形的文章,把引起變形的原因歸結(jié)為淬火冷卻速度不足和速度不均,并在此基礎(chǔ)上提出了提高冷卻速度并設(shè)法實(shí)現(xiàn)均勻冷卻的解決方法,可供參考[1]。比如,齒輪的內(nèi)花鍵孔變形,往往是所選的淬火油高溫冷速不足,或者說(shuō)油的蒸汽膜階段過(guò)長(zhǎng)的緣故。提高油的高溫冷速并同時(shí)提高油在整個(gè)冷卻過(guò)程的冷速,一般就能解決內(nèi)花鍵孔的變形問(wèn)題。對(duì)于中小齒輪,尤其是比較精密的齒輪,選好用好等溫分級(jí)淬火油是控制變形必不可少的措施。

      1.4齒輪的淬火開(kāi)裂問(wèn)題

      這個(gè)問(wèn)題主要出現(xiàn)在感應(yīng)加熱淬火中。選擇好的水溶性淬火介質(zhì),比如國(guó)內(nèi)外普遍采用的PAG類介質(zhì)代換原來(lái)使用的自來(lái)水,問(wèn)題便解決了。感應(yīng)加熱淬火采用PAG介質(zhì),可以獲得高而且均勻的淬火硬度和深而且穩(wěn)定的淬硬層,淬裂危險(xiǎn)極小。

      1.5光亮性問(wèn)題

      通常,光亮淬火油的光亮性好則冷卻速度就不夠高,而冷卻速度很高的淬火油的光亮性則不夠好。此外,熱油的光亮性一般也較差。使用較久的油光亮性稍差,可以換新油或補(bǔ)加提高光亮性的添加劑。

      2齒輪用淬火介質(zhì)的選擇

      當(dāng)前用于齒輪淬火的介質(zhì)主要是各種淬火油、水溶性淬火介質(zhì)和普通自來(lái)水。以下分別討論這些介質(zhì)在齒輪淬火中的選用方法和注意事項(xiàng)。



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