渗碳齿轮带内花键变形控制方式讨论讲解.doc

20Cr2Ni4钢为高强度合金渗碳钢，有良好的综合力学性能，其淬透性、强韧性均超过12CrMi3钢。该钢锻造性能良好，锻造加热温度为1200℃，始锻温度1150℃，终锻温度大于850℃，锻后缓冷。 20Cr2Ni4钢如在锻后出现晶粒粗大时，即使经正火及随后渗碳加热，在淬火后仍将得到粗大的马氏体组织。 用途 　　用作强度要求较高的渗碳及调质结构件。常用于制造中小型汽车、拖拉机的发动机和传动系统中的齿轮，也可代替12CrNi3钢制造要求心部性能较高的渗碳件、氰化件，如石油钻探和冶金露天矿用的牙爪和牙轮体。 物理性能 化学成份 　　碳 C ：0.17～0.23 　　硅 Si：0.17～0.37 　　锰 Mn：0.30～0.60 　　硫 S ：允许残余含量≤0.035 　　磷 P ：允许残余含量≤0.035 　　铬 Cr：1.25～1.65 　　镍 Ni：3.25～3.65 　　铜 Cu：允许残余含量≤0.030 力学性能 　　抗拉强度 σb (MPa)：≥1175(120) 　　屈服强度 σs (MPa)：≥1080(110) 　　伸长率 δ5 (％)：≥10 　　断面收缩率 ψ (％)：≥45 　　冲击功 Akv (J)：≥63 　　冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥78(8) 　　硬度 ：≤269HB 　　试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm 热处理规范及金相组织 　　热处理规范：淬火:第一次880℃,第二次780℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。 　　热处理工艺：20Cr2Ni4钢相变点为：Ac1 720℃、Ac3 780℃、Ar1 575℃、Ar3 660℃、Ms 305℃。 渗碳齿轮的热处理变形 热处理变形直接影响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命，即使在渗碳热处理后加上磨齿工序，变形仍然要降低齿轮的精度等级。影响渗碳热处理变形的因素较多，只有控制各方面的因素才能将变形控制到较小程度。控制齿轮变形也必须在制造齿轮的全过程中设法去解决。 ? (1)齿轮材料冶金因素对变形的影响 试验表明，钢的淬透性越高．变形越大。当心部硬度高于40HRC时，变形会明显增大。因此，对钢的淬透性带有一定的要求，淬透性带越窄．则变形越稳定，要钢厂提供“低、稳变形”钢材。A1／N含量比控制在1～2.5范围内，可使淬进性带变窄、减小变形(日本三菱钢铁株式会设)。另外，材料的方框偏析及带状组织影响齿轮花键孔的不均匀变形及渗碳不均匀。 ? (2)预备热处理对齿轮变形的影响 正火硬度过高、混晶、大量索氏体或魏氏组织都会使内孔变形增大，所以要用控温正火或等温退火来处理锻件。 ? (3)渗碳工艺对变形的影响 温度的均匀性．碳层的均匀性，冷却介质温度的均匀件都影响齿轮变形，同时渗碳温度越高，渗碳层越厚．油温低、齿轮变形大。所以要改进设备，优化工艺，提高齿轮热处理质量。 ? (4)淬火对变形的影响 淬火冷却行为是影响齿轮变形最重要的因素，热油淬火比冷油淬火变形小，般控制在100℃±120℃．油的冷却能力对变形也是至关重要的。搅拌方式和烈度均影响变形，上淬火压床淬火的盘状齿轮，按各种齿轮的变形情况．调整冲火压床 参数减小变形，调整内、外压模及胀心块的压力及各段喷油量的大小及上作台面来控制变形。 ? (5)装夹方式及夹具 目的使工件加热冷却均匀，工件各部分渗碳层均匀，以减少热应力不均，组织应力不均，来减小变形，可改变装夹方式，盘类零件与油面垂直，轴类零件立装，使用补偿垫圈，支承垫圈，叠加垫圈等，花键孔零件可用渗碳心轴等。 ? (6)机械加工方面配合：第一．掌握热处理变形规律、移动公差带位置，提高产品合格率；第二，根据变形规律、施用反变形、收缩端预胀孔，提高淬火后变形合格率，第三，对非对称或厚度不均匀零件采用预留加工量的方法．热处理后再加工。第四，热处理后用推刀精整花键孔，或电解加工精磨花键孔，或渗碳后再加热套芯棒淬火，后压出芯棒，保证花键孔尺寸等手段减小变形。 一、齿轮花键孔热处理变形，是在生产过程中经常遇到的问题，遇到配合精度不高的还好办，因为可以配合间隙可以弥补热处理变形，要是要求的配合精度很高，那就头大了，特别是花键孔的变形只有1、采用热处理后推孔，可热处理变形很大的话，推孔是不行的，2、做个热处理的工装，让花键孔中间有个芯轴，减少热处理的变形，可没有办法来精确控制芯轴的尺寸。3、通过用盐酸来腐蚀，只能减少花键的齿厚，没有办法减少热处理的变形。4、淬火压床，代价太高。不知道各位还有什么其他好办法控制齿轮花键孔热处理变形？？？？ 1）、我们是做汽车齿轮的，一般的汽车差速器半轴齿轮的花键的分度圆弧齿厚的公差，国内的客户要求在0.10左右，国外的客户要求在0.05左右。对于国内的客户，我们的做法是：热处理之