工业机器人精密减速器输入轴的真空低压渗碳高压气淬工艺

针对轴齿类零件高温渗碳淬火热处理畸变问题,研究了工业机器人减速器精密轴齿类零件真空低压渗碳和高压气淬工艺。结果表明,在升温阶段采用阶梯式升温保温方式,强渗阶段以乙炔-氮气交替脉冲进行强渗和扩散,淬火冷却阶段精确控制氮气压力1.8 MPa(18 bar)并使之稳定,可使轴齿类零件的总畸变量控制在0.005~0.015 mm。实际生产结果表明,轴齿类零件采用真空低压渗碳和高压气淬技术,渗碳层中的马氏体为1级,残留奥氏体和碳化物为1~2级,心部组织为1~2级。批量生产的减速器精密轴齿表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.7 HRC、38.6 HRC和0.681 mm,全部满足技术要求。     

渗碳淬火行星齿轮内孔畸变控制

针对某行星齿轮在渗碳淬火过程中内孔畸变严重的问题,采取了等温正火、降低渗碳温度和改变齿轮渗碳摆放方式等措施。经检测表明,采用改进工艺处理后,行星齿轮成品表面硬度和心部硬度分别为60.4~61.8 HRC和41.8 HRC,符合产品技术要求;内孔椭圆度和公法线长度变动量均100%合格;垂直摆放为最佳渗碳摆放方式。     

4320H钢风电机齿轮的渗碳淬火

4320H风电机齿轮需进行渗碳、淬火,达到表面硬度58~62HRC、心部硬度33~44HRC、有效硬化层(至515HV0.5)深度2.0~3.0mm,有非马氏体组织的深度≤0.05mm,马氏体1~4级,心部铁素体1~3级,但无连续网状碳化物。采用UBE密封箱式炉对4320H钢齿轮进行了渗碳、淬火。通过热处理工艺的调整,最终达到了上述质量要求。     

变速器从动齿轮的热处理工艺改进

图1为某汽车变速器一档从动齿轮示意图,其材料为20CrMoH钢,技术要求表面硬度(82±2)HRA,心部硬度30～43 HRC,有效硬化层深度0.5～0.7 mm,显微组织检验按HB 5492-1991<航空钢制件渗碳、氮碳共渗金相组织检验标准>进行,热处理后周节累计误差≤0.04 mm.齿轮加工工艺路线;锻造-等温正火-粗车-精车-滚齿-剃齿-渗碳淬火、回火-清理抛丸-精磨内孔-装机使用.齿轮渗碳淬火、回火处理后的齿形、齿向、周节累计畸变大,致使在装配试车过程出现齿轮接触精度低,噪声大的故障.因此,改进渗碳淬火工艺及装炉方式,控制热处理后的畸变量,是提高齿轮接触精度降低噪声的关键.     

地铁驱动齿轮渗碳淬火畸变控制及性能

对地铁驱动齿轮渗碳淬火后的畸变及性能进行了研究。结果表明:经合适的渗碳淬火工艺处理后,齿轮有效硬化层深1.60 mm,表面硬度58.0~59.0 HRC,心部硬度39.0~40.5 HRC,均较好地满足技术要求。采用专用工装夹具及合理的装夹方式,可有效控制齿轮的畸变,保证产品的稳定性。     

渗碳淬火行星齿轮内孔变形控制

针对某行星齿轮在渗碳淬火过程中内孔变形严重的问题,采取了等温正火、降低渗碳温度和改变齿轮渗碳摆放方式等措施。经检测表明,采用改进工艺处理后,行星齿轮成品表面硬度和心部硬度分别为60.4~61.8 HRC和41.8 HRC,符合产品技术要求;内孔椭圆度和公法线长度变动量均100%合格;垂直摆放为最佳渗碳摆放方式。     

减少大行星齿轮渗碳淬火畸变的工艺措施

我公司生产的154t电动轮自卸车上的大行星齿轮(见图1)，材料为20Cr2Ni4A钢，要求齿面渗碳淬火，渗碳层深1．9～2．3mm，齿面硬度58～63HRC，心部及其它表面硬度35～45HRC，端面平面度≤0．6mm。     

20Cr2Ni4A钢齿轮浅层渗碳热处理工艺研究

采用金相和剥层分析法对20Cr2Ni4A钢齿轮浅层渗碳处理工艺进行研究。结果表明,采用860℃渗碳,经淬火+低温回火处理后,渗碳层厚度为0.6~0.8 mm,表面硬度为58~62 HRC,心部硬度为35~47 HRC,所得金相组织符合标准要求。     

CBG3油泵齿轮轴磨削裂纹的形成及防止

用20CrMnTi钢制造的CBG3油泵齿轮轴，在渗碳淬火后精磨时表面产生裂纹，裂纹由齿顶向齿报方向呈有规律地分布。齿面上的裂纹，是平行排列，且与磨削方向垂直。为此，我们对裂纹的形成与防止进行了分析。1油泵齿轮轴的技术条件及热处理工艺CBG3油泵轴在服役过程中承受较高的负荷及摩擦作用，故要求工作表面具有较高的强度、硬度和耐磨性，心部则要求有足够的韧性。因此，采用了渗碳处理，其技术条件为渗碳层深08一1．Zmm，表面硬度58～63HRC，心部硬度值31一37HRC，残留奥氏体＜5级，碳化物级别＜5级，心部组织不允许有游离态铁素体出…     

20CrMnMo钢深层真空渗碳工艺研究及应用

采用大型双室真空渗碳淬火设备对20Cr Mn Mo钢进行深层真空渗碳,研究了不同工艺处理后的金相形貌、显微硬度分布、表面碳浓度和扫描电镜照片。结果表明,在强渗75 min时,20Cr Mn Mo钢深层真空渗碳渗扩比以1∶20~1∶22为宜。20Cr Mn Mo钢大型重载齿轮以渗扩比1∶22进行深层真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.86%,渗碳层深度4.4 mm,碳化物级别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度分别为61.3、57.5 HRC。     

提高20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳淬火硬度的试验研究

针对20Cr2Ni4A钢制造的中大型齿轮在不允许冷处理的条件下渗碳淬火硬度偏低的问题,通过对渗碳淬火碳势、中间高温回火工艺、淬火温度的优化,在不冷处理的情况下使齿轮硬度提高了2 HRC以上至58~61 HRC,显微组织良好,达到了预期目的。试验发现,该材料渗碳后经过高温回火再重新加热淬火时,为了提高表面及次表面硬度,渗碳扩散碳势、渗碳降温保温阶段碳势和淬火碳势在碳化物不超标的前提下要尽量提高;反复试验与检测证明,中间高温回火也会导致渗碳层一定深度内碳含量的降低,从而影响渗碳淬火硬度,故高温回火时不仅要注意回火不足更要防止过回火,高温回火次数过多时间过长,淬火后硬度不升反降。     

汽车后桥螺旋伞齿轮热处理畸变的控制

某汽车后桥螺旋伞齿轮经渗碳淬火后畸变量较大,一次合格率较低。为此从齿轮的设计、原材料、热处理工艺3方面分析了齿轮热处理畸变的原因,并采取了下列措施：控制原材料组织,采用正确的预备热处理工艺（正火）,提高淬火冷却均匀性,淬火后及时回火,采用合理的吊具等,结果大大减小了齿轮的热处理畸变,其一次合格率从50％～70％提高到了95％～98％。     

螺旋伞齿从动轮渗碳淬火畸变及控制

对螺旋伞齿从动轮渗碳淬火后的畸变行为进行分析,指出热应力是其产生畸变的主要原因。通过改进装炉方式实现齿轮淬火过程中的均匀冷却,可显著减小齿轮的畸变。     

合金元素的变化对20MnCr5钢齿轮渗碳淬火后性能的影响

为探究合金元素变化对渗碳淬火齿轮性能的影响规律,以20MnCr5低碳合金钢制齿轮为研究对象,利用JMatPro软件计算得到两种含不同合金元素的20MnCr5钢的材料性能参数;基于有限元方法开展齿轮渗碳淬火模拟分析,根据实际热处理工艺路线,建立渗碳淬火过程的数学模型,通过COSMAP软件模拟了齿轮的渗碳淬火热处理工艺过程,对比分析合金元素变化对渗碳淬火20MnCr5钢齿轮的温度场、组织场和硬度场的作用结果。研究表明,模拟值与试验值具有较好的一致性。温度场和渗碳层对合金元素含量的变化反应不明显,而渗碳淬火后的组织分布和硬度分布受C、Mn、Cr、Al等合金元素变化的影响较大。     

Experimental Study on Vacuum Carburizing Process for Low-Carbon Alloy Steel

As a low-carbon alloy steel, 20Cr2Ni4A steel has an excellent mechanical properties. It has been used for producing heavy-duty gears, which require good wear and fatigue resistance. The vacuum carburizing process can improve the quality of gears and extend the service life. In this article, a complete heat-treatment process for 20Cr2Ni4A, with carburizing, tempering, quenching and cryogenic steps involved, was proposed. A numerical method was employed to design the carburizing step. The carburized samples were characterized by analysis of carbon profile, surface-retained austenite content, microstructure, and hardness profile. A good microstructure was obtained with acicular-tempered martensite, less-retained austenite, fine granular-dispersed carbides, and was oxide free. The final surface hardness was 64.2HRC, and the case depth was 0.86 mm, which meet the requirements of products. The relationships among process, performance, and microstructure were investigated to understand the inner connection.     

航空轴承钢的真空低压渗碳工艺

利用洛氏硬度计、维氏硬度计及光学显微镜等研究了真空低压渗碳工艺对航空轴承钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢经渗碳后产生了大量连续的粗大网状碳化物,但在渗碳后热处理工艺中碳化物形貌逐渐变为非连续的网状;有效硬化层由渗碳后的0.45 mm逐步增加到设定值附近(0.77 mm);渗层硬度梯度中的“低头”现象也逐步消除,从渗层到心部硬度平缓降低;相较于原始硬度,试验钢的表面硬度经渗碳后增加了11 HRC,经过全工序真空低压渗碳后提高了16~18 HRC。     

20CrMnMo钢齿轮的质量问题及其对策

20CrMnMo钢常用于制作中、高档齿轮,但若渗碳或淬火工艺控制不当,易出现一些质量问题,例如大模数齿轮的心部硬度和显微组织达不到设计要求,产生磨削裂纹,有时渗碳后空冷也出现裂纹.针对上述问题提出了相应的对策.     

渗碳淬火件的畸变与控制

在生产中,齿轮和齿轮轴的渗碳和淬火畸变是难以避免的,减小其畸变量是一个技术难题.然而,大量的实测数据表明,齿轮和齿轮轴的渗碳和淬火畸变是有规律的,如果冷热加工工艺合理,这种畸变量可以控制在要求的范围内.     

低碳贝氏体钢渗碳工艺及在轿车齿轮上的应用

对低碳帐房底体钢的渗碳工艺、显微组织、力学性能、液火变形进行了研究。结果表明,此钢渗碳工艺性能良好,渗碳层组织理想,力学性能优良,采用渗碳气冷淬火 ,使轿车齿轮淬火变形比２０ＣｒＭｎＴｉ钢的明显减小。