1 引言
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n [G+@[9hn% 大型
齒輪滲碳
淬火的變形直接關(guān)系到齒輪強(qiáng)度、
精度等質(zhì)量指標(biāo)。對于滲碳淬火的齒輪,特別是大型齒輪,其變形量很大,且難以控制。較大的變形不僅會使磨齒加工的磨量增加,成本提高,而且影響齒輪制造精度,降低承載能力,最終壽命也會大大下降。大型齒輪滲碳淬火
熱處理變形主要是由于工件在機(jī)加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,熱處理過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力以及工件自重變形等共同作用而產(chǎn)生的。影響齒輪滲碳淬火變形的因素很多,包括齒輪的幾何形狀、原材料及冶金質(zhì)量、鍛造和機(jī)加工的殘余應(yīng)力、裝料方式和熱處理工藝及設(shè)備等諸方面。掌握變形規(guī)律,減少齒輪滲碳淬火變形,能夠提高齒輪的承載能力和使用壽命,對縮短制造周期,降低生產(chǎn)成本也都具有重要意義。
"7(@I^'t6 B2BG*xa 2 大型齒輪滲碳淬火變形規(guī)律
&2y9J2aA "_dJ4<8 對大型齒輪質(zhì)量和壽命影響最大的變形來自齒輪外徑、公法線長度和螺旋角等。一般說來,變形趨勢如下:
N-}OmcO]e =<M>fJ) 2.1 大型齒輪變形規(guī)律:大型齒輪滲碳淬火后齒頂圓外徑呈明顯脹大趨勢,且上下不均勻呈錐形;徑長比(齒輪外徑/齒寬)越大,外徑脹大量越大。碳濃度失控偏高時(shí),齒輪外徑呈收縮趨勢。
qoph#\ [r]<~$ 2.2 大型齒輪軸變形規(guī)律:齒頂圓外徑呈明顯收縮趨勢,但一根齒軸的齒寬方向上,中間呈縮小,兩 端略有脹大
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&M 2.3 齒圈變形規(guī)律:大型齒圈經(jīng)滲碳淬火后,其外徑均脹大,齒寬大小不同時(shí),齒寬方向呈錐形或腰鼓形。
|Cfo(]>G 1G(wESe 3 滲碳淬火齒輪變形原因
Q[`2?j? dj,lbUL 3.1 滲碳件變形的實(shí)質(zhì)
h52+f Iw$T'I+4W 滲碳的低碳鋼,原始相結(jié)構(gòu)是由鐵素體和少量珠光體組成,鐵素體量約占整個(gè)體積的80%。當(dāng)加熱至AC1以上溫度時(shí),珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,900℃鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。920—940℃滲碳時(shí),零件表面奧氏體區(qū)碳濃度增加至0.6—1.2%,這部分碳濃度高的奧氏體冷至600—650℃才開始向珠光體、索氏體轉(zhuǎn)變,而心部區(qū)的低碳奧氏體在900℃即開始分解為鐵素體,冷至550℃左右全部轉(zhuǎn)變完成。心部奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變是比容增大的過程,表層奧氏體冷卻時(shí)是熱收縮量增加的變化過程。在整個(gè)冷卻過程中,心部鐵素體生成時(shí)總是受著表層高碳奧氏體區(qū)的壓應(yīng)力。此外,大型齒輪由于模數(shù)大、滲層深,滲碳時(shí)間較長,由于自重影響,也會增加變形。
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p*6ynD yYaYuf 3.2 大型齒輪滲碳淬火變形的原因
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