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齿轮渗碳后的几种热处理方法

    齿轮渗碳只能改变零件表面的化学成分。为了使零件获得外硬度和内韧性,齿轮渗碳热处理后需要进行淬火和低温回火,以改变钢的强度和韧性,稳定零件尺寸。根据工件的成分、形状和力学性能,齿轮渗碳后通常采用以下热处理方法。

  1)直接淬火+低温回火

  将零件自热处理炉中取出直接淬火,然后回火以获得表面所需的硬度。直接淬火的条件有两点:齿轮渗碳热处理后奥氏体晶粒度在5-6级以上;齿轮渗碳层中无鲜明的网状和块状碳化物。20CrMnTi等钢在齿轮渗碳后大多采用直接淬火。

  2)预冷直接淬火+低温回火

  预冷的目的是减小零件变形,使表面的残余奥氏体因碳化物的析出而减少。预冷直接淬火表面硬度略有增加,但晶粒没有变化,预冷温度应高于Ar3,减少心部析出铁素体,温度过高影响预冷过程中碳化物的析出,残余奥氏体量增加,同时也使淬火变形增加。

  3)一次加热淬火+低温回火

  将齿轮渗碳件快冷至室温后再重新加热进行淬火和低温回火,适用于淬火后对心部有较好的强度和较好韧性要求的零件。

  4)高温回火+淬火+低温回火

  经高温回火后残余奥氏体分解,渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出,易于机械加工同时残余奥氏体减少,主要用于Cr-Ni合金钢零件。

  5)二次淬火+低温回火

  将工件冷至室温后,再进行两次淬火,然后低温回火。这是一种同时实现心部与表面都获得性能比较高的热处理方法,两次淬火利于减少表面的残余奥氏体数量。

  6)二次淬火+冷处理+低温回火

  也称为高合金钢减少表层残余奥氏体量的热处理,多用于齿轮和轴类零件。