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齿轮渗碳过多和齿轮的硬化层较浅的解决方法

  齿轮表面渗碳过多

  由于处理不当,齿轮渗碳后的表面会出现块状网状碳化物。齿轮使用时,齿轮的塑性变形能力和抗冲击能力减小,齿根的弯曲疲劳性能减小,齿尖角变脆,容易开裂。渗碳齿轮淬火后,在磨削过程中容易产生裂纹。

  1.原因分析

  (1)齿轮在固体介质中渗碳时,渗碳箱内的碳势过高,不能任意调节。因此,渗碳温度越高,渗碳时间越长,表层过共析程度越大。主要是含Cr和Mo的渗碳钢,碳的扩散较慢,渗层表面碳浓度较高,渗层达到过共析成分。在冷却过程中,渗碳体从奥氏体晶界析出,形成网状分布。

  (2)在气体介质中渗碳时,如果渗碳炉内碳势过高,强渗碳时间过长,齿轮表面也会发生渗碳。

  2.解决措施

  (1)固体渗碳时,为阻止高碳势引起的渗碳过多,可采用较低的渗碳温度或较弱的渗碳剂。

  (2)气体渗碳时,为阻止表面渗碳过多,应在渗碳后期设置扩散阶段。强渗碳扩散阶段的时间可根据热处理工艺操作。

  (3)对渗碳过度的齿轮,应在齿轮渗碳炉中进行扩散处理,或在碳化物球化退火后进行淬火。

  齿轮的硬化层较浅

  渗碳齿轮表面硬度低,导致表面硬化层抗剥落性能和使用寿命下降。

  1.原因分析

  (1)渗碳过程中,渗碳时间太短,渗碳温度过低,渗碳层过浅,炉内较好加热区温度分布不均匀,强渗碳阶段和扩散阶段碳势控制不当,充油前齿轮上的油污没有清理,充油量过大,剩余气孔过小,造成渗碳齿轮硬化层较浅。

  (2)所选用的齿轮钢材料和淬透性较差,淬火介质的冷却性能不足,导致正常渗碳淬火后硬化层较浅。

  2.解决措施

  (1)渗碳齿轮材料选用淬透性适合的钢材,严格控制齿轮钢的质量,并在入厂前检查钢材的质量标准。

  (2)严格控制齿轮渗碳前的表面质量、炉内负荷、炉内温度、炉内碳势气氛、强渗碳扩散时间、渗碳后淬火温度、冷却介质等。

  (3)渗碳不足的齿轮应进行渗碳。


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