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20CrMnTi重载渗碳齿轮及齿轮轴淬火回火工艺


年第 , 期 总



重 载 渗碳 齿轮及 齿 轮轴淬火 回火 工 艺
李家新 提 〔 要 关键 词
王铁 丰
.

介 绍 重 载渗 透 破 齿 轮 及 齿 轮 轴 淬 回 火 工 艺 的 改 进

淬回火

差温热校

变形

渗碳

随 着 热 处 理 技 术 及 加 工 技 术 的进 步 齿 轮 逐 渐
向 中硬 齿 面 及 硬 齿 面 发 展
,

淬 回 火 后 变形 的 消 除
水 淬 油 冷后 可 大 大 提 高齿 面硬 度
,

由于 齿 面 硬 度 的 提 高 相 应 的也
,

不 仅 承 载 能 力 大 大 提 高而 且 相 应 还 带来 明显 的 经

济效 益

.

渗碳 淬 火 齿 轮 与 调 质 齿 轮 相 比 其 许 用 弯
,

带来负面 影 响
加大了
,

,

那 就 是 齿 轮及 齿轮 轴 齿 面变形 量
,

曲应 力 提 高 承载能力 提 高 用 渗碳 淬 火
.

许用接触应 力提 高 倍
,

,

总的 重载

长 轴 径 的 齿 轮 轴 轴 径 弯 曲变 形 量 加 大 了
,



因此 各 种 齿 轮 差 不 多 都 选

造成冷加 工齿 面不 够磨削及 加工 量 大 的方 法 只能是 加 大渗碳磨量
大于
,

解决齿面 变形 也 就 是 说模 数 的齿 轮
.
,

我 们解决 了 材 质 为
.

渗碳 齿 轮及 齿 轮 轴 淬 回 火 硬 度 不 够 高 以及 重 载 齿
轮 轴 淬 火 后 轴 径 变形 问题

齿 顶 圆直 径 大 于

齿轮
,

轴 只有 齿 面 磨 量 较 大 才 能 采 用 水 淬 油 冷 方式 淬 火 磨量 小 的 采 用 此 种 淬 火 方式 不 可 行 至 于 长 轴 径
的 齿 轮 轴 轴 径 弯 曲 变 形 量 大 的 问 题 初 步分 析 认 为

大 模 数 重 载 齿 轮 淬 回 火 工 艺 改进
我 公 司 每 年 承 担 大 型 轧 机 及 减 速 机 的 生 产任 务
,

采取 立 式 装 炉 淬火 会 大 大 减 少 变 形 量
,

,

实践证 明
.

不 少 齿 轮及 齿 轮轴 需 进 行 渗碳 淬 回 火

.

从齿

轮及 齿 轮轴 锻件性能 以及 成本 角度考 虑选用

轴 径 弯 曲变 形 量 大 是 由 于 淬 火 时 较 大 的 组 织 应 力 以 及 热 应 力 造 成 的 与装 炉 方 式 关 系 不 大 为 使
轴 径 变形 量 能 满 足 冷 加 工 要 求 只 能 对 轴 径 进 行 校 轴 径 较粗 的 校 不 动 如 热 校 加 热 温 度 高 了 将 降低 齿 面 硬 度 加 热 温 度 低 了仍 然 存 直
, , , ,

作 为渗碳 用 钢 与 其 它 材 质 相 比较 为 经



,

齿 轮 及 齿 轮 轴 渗碳 淬 回 火 后 硬 度要 求 一 般 为

.

如冷校

,

目前 我 公 司 渗 碳 淬 火 普 遍 采 用 油 冷
,

方式 数
大于

,

在 生 产 过 程 中发 现 材 质 为
,



在 校 不 动 的 问题

.

在 保 证 既 不 降低 齿 面 硬 度

,


,

齿 顶 圆直径 的齿 轮
,


,

的 齿 轮及 齿 轮轴 油 而模数
,

能 对 轴 径 进 行 校 直 的 前 提 下 采 取 了差 温 加 热 措 施 具 体 工 艺 方 案 如下 齿 根 部 敷 一 支 热偶 包实
.
,

冷后硬度合格率较 高
,

齿顶 圆直径

,

齿 轮轴油冷后 硬 度很难 满
甚至更
,

齿 面用 石棉毡包 严
.

,

足技术要求

硬 度 仅能 达 到



,

此种硬度远 远不 能满足 齿轮
.
,

条件

齿 轮 轴 的工 作 为提 高 大 模 数 重 载 齿 轮 淬 火 硬 度 我 们 将 冷
采 用 水 淬 油冷 方 式
, ,

卧式装 炉 轴 径 垫 平实 功率升温




炉温

,





却方式 进 行 了 改进
工 件表 面

经过多

偶温

.

次 实 践 取 得 良好效 果

具 体 工 艺方案 如 下
刷 石 墨油 保护 以 防


炉 温 升 到 温 后 开 始保 温
℃时 出 炉 热 校
,

,

待 热偶 温 升 到




渗碳 部位

校后 回 火



.

脱碳

.

工 艺 曲线 如 图


淬 火 前 预先将水 温 加热至



.

因士

淬火






湘油
.

,

回火






.

工 艺 曲线 如 图

出炉 热 校



实践 结 果 表 明 经 此 方 案 处 理 后 的齿 轮 轴 齿 面
硬度基本保 持不 变

.

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一 《 重技术 》

均衡 凝 固理论 在 配重 生 产 中 的应用
于明艳








,

提 〔 要 〕 利 用 均 衡 凝 固理 论
于 大 型 铸铁 件 的 生 产过 程 中
,

,

改 进 传 统 铸 铁 件 铸 造 工 艺是 切 实 可 行 的
.

均衡 凝 固理 论 应 用

使 我 厂 取得 了 明 显 的 经 济 效 益
缩凹 铸造工艺
,

关键词

均 衡 凝 固理 论

铸铁 件

配重
,

均 衡凝 固理 论 在 我 厂 应 用 实 例 较 多
在 量为 下 录
,

以往多
,

铸 件 成 型 过 程 中所 表 现 出 来 的 体 积 变 化

是 体积
"

应 用 于 石 墨 化 膨胀 率较 高 的 中小 型 铸 件 上
以下
,

一般

膨胀

,

收缩 共 同 作 用 的 净 结果

.

且 材 质 多 为球 铁
, ,

.

本 次 应 用 于重

均 衡凝 固就 是 研 究 石 墨 铸 铁 件

"

胀缩相抵
,

配重件 的生 产上

在 该理 论 的指导

的 自补 作 用 与 浇 冒 口 外 部补 缩 的 规 律

提 出反 映

结合我厂 实 际 生 产经 验
,

我们采取具 体措施

铸 件凝 固 收缩 与 补 缩 特 点 的 工 艺 设 计 原 则 和 生 产
技术
,

取 得 了 良好 效 果
.

开创 了该理论应 用 的 又 一 记

与 同时凝 固
.

,

顺 序 凝 固 并存 作 为铸件 工 艺
.

设 计 的原 则

铸 件形 成 过 程 中 的 胀 缩 叠 加 见 图

铸 件 情况
名称
.

配重

,

重 量

,

材质
,

轮廓尺寸

见图

.





宏 观表象 为从铸件 浇注后 的 冒 口 状 态 反 映 出
三 个 阶段

见图

.

℃ 分
铸 件 生 产 的难 点

,

堑 ,. 品

丫分
,



一液 面 整 体下 降 阶段
态 收缩 阶段



一液 面 呈
凝 固 收缩
"

重量大

厚度大

热节

易产 生 收缩 缺 陷
.

,

从 而 导致 重 量偏差
,

易形
适合




"

漏斗
,

"

形下降
"

阶段

收缩 大于 凝 固
漏斗
,

一铁 水 从


中析

膨 胀 阶段
.

膨胀 大于

收缩

成废 品

有利条件

铸件壁厚均匀

形 状简单
.

应 用 以 均 衡 理 论 为指 导 的 压 边 浇 注 系 统

工艺控制点

由 于 金 属 液 在 整 个 冷 却 凝 固过
,

理论基础
铸 铁 件在 冷却凝 固过 程 中既 有 液态 收缩
固收缩 又 有 由于石 墨 析 出产 生 的膨胀
. ,

程中 凝
,

,

收 缩 与 凝 固共 存 在第

三 个 阶段 的 出 现 是 收 缩

与膨胀 动态 叠 加 的结果

,

我们通 过对 相 关参数 的
,

设计

,

阶段 发 生 之 前

封 闭补缩 通 道
.

,



宏观上

用 石 墨 析 出而 产 生 的 体 积 膨胀 实 现 自补缩




重 载 渗碳 齿轮
,

收稿 日 期

材质为

齿轮轴采
,

李家 新
王 铁丰

用 水 淬 油 冷淬 火 方 式可 明显 提 高 齿 面 硬 度 差 温 热 校 可 完全 解 决齿 轮 轴 弯 曲变形 问 题
.

敷偶






一 重 集 团 公 司 重 型 热处 理 厂 工程 师

一 重 集 团 公 司 重 型 热 处 理 厂 助理 工 程 师

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