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齿轮厂渗碳后导致畸变生产案例分析

发布时间:2024-05-07  浏览:231次  字号:  

齿轮厂渗碳后导致畸变生产案例分析:
对于渗碳齿轮本身出现截面突变、厚薄不均、形状不对称等,渗碳后均将产生弯曲畸变或翘曲畸变,在加热或冷却过程中因热应力和组织应力导致畸变,其畸变的方向同工件的材质及具体的截面变化有关,因此齿轮的设计要在满足其性能要求的条件下,尽可能地避免截面和壁厚的急剧变化,这是减小和控制齿轮在热处理过程中出现不规则畸变的重要手段和措施。
截面厚度差别较大的形状不对称齿轮,渗碳空冷后都会产生畸变,对于轴类齿车将产生弯曲畸变,弯曲畸变大的方向与材料的牌号有关,低碳钢弯曲方向多为冷却甘的薄截面一侧变成凹面,12CrNi3等低碳高合金钢工件多是冷却快的薄截面一侧变面。
实例从动弧齿锥齿轮(图6-12),材料为20CrMnTi钢,渗碳淬火有效硬化层深度1.2~1.6mm,表面与心部硬度分别为58~ 64HRC和30 ~45HRC。
(1)热处理装备与工艺齿轮采用连续式渗碳炉进行渗碳,压床淬火。
(2)同一材料淬透性,齿轮结构不同时,对端面畸变的影响将图6-12 所示的两种齿轮,采用淬透性均为J9 =34HRC、JI15=29HRC的同一炉20CrMnTi钢,端面平面度要求:内缘≤0. 20mm、外缘≤0, 10mm。按照同:一渗碳淬火工艺生产。
齿轮畸变检验情况:结构扁平、截面尺寸变化较大从动弧齿锥齿轮(图6-12a)的平面度内、外缘都超过了技术要求,几百件齿轮无一件合格,并且畸变无规律;而结构厚实、截面尺寸大、几何尺寸变化小的齿轮(图6-12b),端面平面度100%合格。检验结果见表64。
(3) 同一材料淬透性,齿轮结构相同、截面尺寸不同时,对畸变的影响如图6-13所示的结构从动弧齿锥齿轮,其内、外圆直径相同,高度与模数不同,端面平面度要求内、外缘均为≤0. 10mm,均采用J9 =32HRC、J15 =27HRC的同一炉20CrMnTi 材料,采用相同的装炉方式,在同一连续式渗碳炉内按照同一工艺渗碳降温直接淬火。齿轮畸变检验结果见表6-5。从表6-5中可以看出,齿轮材料淬透性相同、结构相同、模数相近时,截面尺寸薄的67219齿轮翘曲畸变明显大于截面尺寸厚的齿轮。同时发现,截面尺寸薄的67255齿轮心部硬度已达要求上限45HRC,而截面尺寸厚的齿轮心部硬度低些,达到38HRC。
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