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调质齿轮淬火裂纹形成的原因及其防止措施
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:701

 1.调质齿轮淬火裂纹形成原因分析

(1)齿轮原材料质量影响

齿轮钢材质量(如晶粒、组织及成分等)稳定性较差,每批来料成分波动范围较大,原材料组织不良(材料中存在严重带状组织、发纹等缺陷),容易导致齿轮形成淬火裂纹。

(2)齿轮尺寸因素的影响

由于工件较大,为了保证精车后齿轮的调质硬度(280~300hbw),必须将齿轮原材料棒料粗加工车削后再进行调质处理,而此时有的钢材(如45钢)淬火尺寸刚好在盐水淬火易开裂范围之内(8~14mm)。由于组织应力与热应力的综合作用,在淬透齿轮中极易出现淬火裂纹。

 

(3)未进行去应力退火

由于粗车齿轮毛坯未进行去应力退火,这增大了齿轮形成淬火裂纹的倾向。

 

(4)冷却方式的影响

在齿轮原材料质量、使用设备、热处理工艺等条件一定的前提下,淬火齿轮入水时的加热温度过高、冷却时间过长是导致齿轮产生淬火裂纹的重要原因。

 

2.防止调质齿轮形成淬火裂纹的措施

为了防止调质齿轮出现淬火裂纹情况,可以从以下方面加以改进:

①提高原材料质量;

②控制齿轮的粗加工尺寸,避免加工尺寸落在盐水淬火易开裂范围;

③齿轮毛坯粗车削后进行去应力退火;

④采用合理的淬火冷却方式等。

 

在齿轮原材料质量、使用设备、加工路线及热处理工艺一时难以有较大改变的情况下,采用pag类淬火冷却介质进行淬火冷却。如果出现淬火硬度过低(<35hrc)或硬度严重不均匀时,在生产现场可以通过以下两种方法加以解决:

1)在各热处理工艺参数不变的情况下,将pag类淬火冷却介质改用质量分数为8%左右的盐水淬火冷却,并严格控制淬火齿轮(材料为45钢)的入水时的加热温度[即(820±10)℃],加热到透烧后,出炉预冷至770℃左右(工件有些暗红色)入水冷却,在水中冷却4~6s后迅速将齿轮提出水面进行空冷,保证齿轮出水温度高于150℃,并立即进行回火。

 

2)(45 钢齿轮)采用亚温淬火温度[即(770±10)℃]加热,齿轮经透烧后即出炉淬火冷却,并同样控制齿轮出水温度(应高于100℃,其淬火硬度一般大于52hrc),并立即进行回火。

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