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重载齿轮热处理工艺的改善
重载齿轮承载大，受冲击力大，性要求高，使用时要求具有优良的耐磨性能，较高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度，同时具有较高的抗冲击和抗过载能力。重载齿轮常用20CrMnMo等低碳合金结构钢制造，需要通过渗碳淬火热处理来满足其使用性能要求。
齿轮简单的渗碳热处理工艺是在渗碳后降温至淬火温度，经保温后直接淬火。采用此方法容易使材料晶粒粗大，脆性较大，工件组织应力大，只能承载强度较小的小模数齿轮。目前生产中20CrMoMn钢零件常用的工艺是在渗碳后先炉冷到550℃出炉空冷，随后重新入炉加热淬火。由于渗碳后需炉冷到一定温度才能出炉，出炉温度越低对工件表面减少氧化脱碳越有利，而炉温越低，工件降温速度也就越慢；另一方面，由于工件进炉淬火加热时需经过一段建立炉气碳势的时间，才能确保淬火后工件的表面质量。因此目前这种热处理工艺耗费时间较长。
针对现行齿轮热处理工艺耗能高，生产周期长等问题，上海热处理厂通过技术创新，研发出新的渗碳淬火热处理工艺。该工艺将渗碳、等温及淬火结合在一起，不仅简化了工序，缩短了工艺时间，减低了生产能耗，而且能有效控制重载齿轮渗碳热处理的各项技术指标。



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热处理厂讲到1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。真空热处理的工艺原理是什么（1）金属在真空状态下的相变特点。在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下，固态相变热力学、动力学不产生什么变化。在制订真空热处理工艺规程时，完全可以依据在常压下固态相变的原理。完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。（2）真空脱气作用，提高金属材料的物理性能和力学性能。（3）真空脱脂作用。（4）金属的蒸发：在真空状态下加热，工件表面元素会发生蒸发现象。（5）表面净化作用，实现少无氧化和少无脱碳加热。（6金属实现无氧化加热所需的真空度。



4、淬火介质与冷却技术 理想的淬火介质应该有以下几个特征:(1)质量型:高温阶段快冷,低温阶段慢冷。即裂纹,减少淬火变形。(2)环保型:无有毒、有害烟尘或气体的挥发,不易燃烧,工件淬火后易清洗,对设备无腐蚀,不刺激烧伤皮肤。(3)稳定型:工件淬火后性能均匀稳定,介质本身在一定时期内性能稳定。(4)经济型:高质优价,能耗小。 近几年来,淬火介质发展非常迅速。淬火油性能得到提高,有机聚合物淬火介质的研究和应用达到空前的发展。 5、采用新的表面强化技术和推广氮基气氛的热处理 原有的工具表面处理方法仅限于蒸汽处理、氧氮化等陈旧方法,一般只能提高工具寿命30%~50%。自80年代以来,我国先后独立开发和从国外引进了QPQ盐浴复合处理技术和PVD氧化钛物理涂层技术。前者可以稳定提高工具寿命2~3倍,设备简单,成本低廉,特别适合干普通刀具;后者可以提高刀具寿命3~5倍,适合干各种精密贵重的齿轮刀具。 氮基气氛,用于保护热处理和化学热处理,可以实现无氧化脱碳热处理,并可以避免热处理氮脆,氮基气氛的化学热处理,可以减少内氧化等缺陷,提高化学热处理质量。




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