減少大型行星齒輪滲碳淬火變形的工藝措施

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       大行星齒輪材料為20Cr2Ni4A鋼,要求齒面滲碳淬火.層深1.9-2.3mm,齒面硬度58-63HRC,心部及其它表面硬度35-45HRC,端面平面度≤0.6mm.
      因為要求齒面滲碳淬火,所以工藝過程為鍛件正火粗車后整體鍍0.08～0.10mm的防滲銅層,然后插齒,滲碳淬火.考慮到防滲銅層會吸氫產生氫脆,為避免滲碳淬火后發生氫致延遲裂紋報廢,滲碳淬火采用滲碳后空冷排氫到室溫,重新加熱淬火、冷凍及回火處濕.大行星齒輪直徑Φ601.32mm,幅板厚只有17.5mm,兩面不對稱,屬于熱處理易變形的盤狀零件,加之材料為20Cr2Ni4A鋼,淬火組織轉變應力大.淬火后變形大,變形大的主要原因是滲碳后空冷,重新加熱淬火引起畸變疊加.為此改進裝掛方法.使齒輪兩面冷卻速度接近一致,滲碳后直接淬火比重新淬火變形小.將重新加熱淬火改為滲碳后充氦排氫、直接淬火工藝取得了很好的效果.端面平面度≤0.4mm.最小達到0.1mm,留磨量減少到0.5mm,齒面硬度提高到60-62HRC,磨齒后硬度≥58HRC,齒輪使用壽命達到10000h以上.解決了生產難題.如果淬火時打開油循環泵冷卻.效果會更好.

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首先感謝樓主的經驗分享.

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 其次我不知道樓主齒輪的具體尺寸和結構是怎樣的?就上面樓主說的情況,我個人認為有些地方還可以改進:1.非滲碳面完全可以采取刷防滲碳涂料的方法來解決,你的心部硬度要求HRC35-45應該可以滿足要求的.這樣你成本會節約很多.2你們滲碳后直接降溫淬火,可能是由于你們沒有殘余奧氏體級別這一檢驗項目,其實對于20Cr2Ni4A這種高合金含量材料,最好是采用滲碳空冷,然后再高溫回+淬火工藝,否則我基本上不太相信你的殘奧級別會合格.3.直徑600的齒輪不算大,在我們看來已經算是比較小的了,端面平面度控制在0.6以內確實得看零件的形狀結構了.能夠做到已經不錯了.4.對20Cr2Ni4A材料來說,還有一點必須注意的是,必須及時回火,回火時間一般應比其他材料相當模數大小的零件要長一些.

這些只是我個人的經驗和看法,有不足之處請樓主指正.

看來樓主和我都是從事齒輪.齒輪箱生產的,請問樓主方便透露你的單位嗎?

wang1981

我比較同意2樓的說法，我們單位的零件都是滲碳后空冷，再進行高火及淬火.回火，殘余奧氏體含量能控制在20%以內，否則影響零件的壽命的。