局部非马氏体沿晶界向内延伸的形成原因和预防措施

利用金相显微镜、扫描电镜对渗碳齿轮局部非马氏体沿晶界向内延伸形成原因进行了分析,并提出预防措施。结果表明,造成局部非马氏体沿晶界向内延伸超差的原因是由于钢材次表层非金属夹杂与表层非马氏体连接,使Si元素与夹杂物中的氧化性组分接触后继续沿晶界氧化偏析形成。在钢材冶炼过程中提高钢材纯净度,减少非金属氧化物夹杂,在零件热处理过程中控制表层非马氏体的深度可预防此现象发生。     

凸轮轴齿轮热处理工艺的改进

20C,MoH钢凸轮轴齿轮经渗碳、淬火、回火后,因尺寸超差、表面硬度不均匀、渗碳层碳化物超标等原因而大量报废。改进热处理工艺后这一问题得到了解决。     

齿轮渗碳淬火变形分析与控制

齿轮渗碳淬火后的变形较难控制,常因变形超差造成报废。通过对齿轮渗碳淬火变形形式和影响原因的分析,以及齿轮热处理变形机理分析,研究了齿轮渗碳淬火的工艺过程控制、装炉方式及齿轮变形量,据此提出了控制变形的有效措施。     

18CrNiMo7-6齿轮轴渗碳淬火热处理的氧化分析

分别利用金相学与统计过程控制（SPC）的原理,研究了18CrNiMo7-6风电齿轮轴产品渗碳淬火热处理的氧化,探索了SPC原理在渗碳热处理中的应用,讨论了在车间生产中控制表面氧化的措施。研究表明,直接淬火的齿面一般不发生氧化皮剥落,而中冷淬火的则发生外氧化层的剥落;对于长周期渗碳的齿轮轴来说,其内氧化深度受渗碳时间的影响并不显著;应从优化启炉时间、工艺气体纯度、炉体密封性、烧炭黑等方面控制风电齿轮产品的表面氧化,并保证工艺过程是稳态受控的。     

18CrNiMo7-6齿轮钢真空渗碳工艺研究

在轨道交通重载机车主动齿轮生产工艺中引入真空渗碳油淬工艺。研究主动齿轮18CrNiMo7-6材料的真空渗碳工艺,并与该齿轮常用的传统可控气氛渗碳工艺进行对比,对热处理后试样的碳浓度、硬度、有效硬化层深度、金相组织等进行检测分析。结果表明:该主动齿轮真空渗碳比传统可控气氛渗碳节约18%的工艺时间,且真空渗碳后的组织无内氧化、非马氏体等不良组织,马氏体、碳化物等组织级别均符合该机车主动齿轮技术条件。     

渗碳淬火齿轮氧化皮探究

经渗碳淬火的零件表面通常会产生极薄的氧化皮。为揭示氧化皮的实质及其形成原因,用17CrNiMo6铜齿轮进行了热处理工艺试验:在密封箱式炉内430~450℃预氧化,930℃渗碳,在空气炉中660℃高温回火,在密封箱式炉内从820~830℃油淬和180℃低温回火。结果表明,齿轮表面的氧化皮成分主要是FeO,厚度10μm左右,是渗碳后在空气炉中高温回火所致。将齿轮在氮气保护炉中高温回火而不是在空气炉中回火可避免氧化皮的产生。     

渗碳淬火的风机齿轮金相检验标准探讨

目前,风机行业还没有渗碳、淬火和回火零件的金相检验标准。为此,对相应的渗碳、淬火、回火零件的现行国家和行业标准进行了对比、分析。在此基础上,根据渗碳、淬火的风机齿轮的特点,并参考了公司控制渗碳淬火齿轮畸变的科研成果及国内外渗碳淬火技术的进展,制订了适用于渗碳淬火风机齿轮的金相检验标准(草案)。检验项目包括:预备热处理组织、心部组织、硬化层深度、马氏体级别、残留奥氏体级别、碳化物级别以及内氧化级别等。     

齿轮淬火冷却中的质量问题及其解决办法

不管是渗碳淬火、碳氮共渗淬火、感应加热淬火还是整体加热淬火,齿轮淬火冷却过程可能出现的热处理质量问题主要有：①淬火态硬度不足,淬火态硬度不均,淬火硬化深度不够;②淬火后心部硬度过高;③淬火变形超差;④淬火开裂;⑤油淬后表面光亮度不够。现场出现的这类质...     

螺旋伞齿轮渗碳淬火变形的控制

我厂是生产齿轮的专业厂 ,其中年生产汽车后桥螺旋锥齿轮 5万余套。多年来 ,汽车后桥从动锥齿轮渗碳后直接淬火的畸变问题一直没有解决。所以只好采用井式气体渗碳炉渗碳后缓冷 ,再二次加热压床淬火的工艺方法。但缓冷后二次加热不仅增加了能耗和工时 ,而且易造成齿轮的表面脱碳 ,明显降低齿轮的接触疲劳强度。此外压淬过程中齿轮内孔涨大、椭圆度超差的也占有相当比例 ,成对研磨时出现印痕偏移现象。现改为在箱式气氛炉中采用稀土低温渗碳直接淬火的工艺方法 ,不仅解决了齿轮的变形问题 ,使齿轮的热处理质量明显提高 ,同时也取得了较好的经…     

18Cr2Ni4WA钢从动齿轮轴的热处理工艺

从材料特性、齿轮与花键两部位不同的渗碳层深度、渗碳和淬火前后允许的尺寸畸变量等方面,分析了18Cr2Ni4WA钢从动齿轮轴的热处理技术条件,提出了控制产品质量的相应措施。结果表明,增加调质处理,可改善切削性、提高零件表面加工精度、消除粗加工中产生的残余应力。采用二次气体渗碳法,使齿轮和花键分别获得各自的渗碳层深度。采用复合等温淬火工艺、预留加工余量及垂直吊挂等方法可减少零件的热处理畸变。     

18CrNiMo7-6钢重载内齿轮渗碳淬火工艺

某减速器重载内齿轮要求进行渗碳淬火处理,因内齿轮结构属于大型薄壁零件,采用常规渗碳淬火方法进行处理后齿部畸变较大,磨齿后公法线尺寸不满足技术要求,造成工件报废。通过渗碳前增加去应力退火工序、增加渗碳时预热工艺、降低渗碳温度及降低冷却强度等方式,解决了重载内齿轮渗碳后齿部畸变超差问题,为薄壁重载内齿轮渗碳淬火提供了质量保证。     

扩散时间对20MnCrS5齿轮钢真空渗碳的影响

采用真空低压渗碳高压气淬工艺对20MnCrS5齿轮钢进行表面真空渗碳处理,分析扩散时间对硬度梯度、渗层深度、显微组织以及碳含量分布的影响,并优化真空渗碳工艺。结果表明,随着扩散时间的延长,C原子由表层向基体发生扩散,当扩散时间超过100 min后,C原子的扩散速度减缓;当C含量超过1.0%后,淬火后容易形成尺寸较大的残留奥氏体,随着C含量的降低,显微组织由孪晶马氏体向位错马氏体转变,硬度下降;在本试验条件下,20MnCrS5钢合适的真空低压渗碳高压气淬工艺为930 ℃强渗42 min,扩散140 min,0.6 MPa高压气淬至室温,并在160 ℃低温回火2 h。经该工艺处理后,组织中碳化物等级为1级,残留奥氏体等级为2级,马氏体等级为3级,表层无内氧化,渗碳层厚度约为0.91 mm,符合技术要求。     

20CrMoH钢的真空低压渗碳工艺模拟及优化

利用真空低压渗碳软件对20CrMoH钢的渗碳过程进行模拟,并根据模拟输出在WZSTQ真空渗碳炉上进行了试验。在800 Pa压力和960 ℃温度下渗碳,保压25 s,对比渗碳有效硬化层深度优化工艺。结果表明,最佳渗碳时间为120 min。优化工艺后,试验测得有效硬化层深度与软件预测的深度偏差在+0.23 mm以内,满足设计要求。软件预测的有效硬化层深度更接近齿轮产品的实测深度,最小偏差为+0.10 mm。通过930 ℃下渗碳试验,对比表面碳含量,证明了软件预测表面碳含量为0.75%时,与实测值基本一致,最大偏差为-0.02%。     

Nb微合金化对Cr-Ni-Mo渗碳齿轮钢组织和性能的影响

研究Nb元素对Cr-Ni-Mo系合金在不同渗碳热处理工艺下组织和性能的影响。结果表明,不同渗碳工艺下Nb元素对表面硬度及表面残留奥氏体含量、非马组织影响不大。但是,通过Nb元素细化晶粒的试验钢,在较长的渗碳工艺下能使得有效硬化层深加深10%且获得更细的表层马氏体片层组织。     

工业机器人用SCM420钢行星齿轮热处理工艺的优化

针对工业机器人用SCM420钢制行星齿轮热处理畸变问题,采用改进的正火工艺以调整渗碳前的预备组织,并设计合理的装料方案和冷却方式等措施,同时在渗碳过程中采用阶梯升温的工艺,有效地控制了渗碳淬火过程中齿轮畸变。结果表明,采用优化正火后可得到均匀一致的铁素体+珠光体的组织,硬度为175 ~180 HBW。随后经渗碳淬火回火后,批量生产的行星齿轮表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.74 HRC、40.44 HRC和0.530 mm。渗碳层中的马氏体级别为1级,残留奥氏体和碳化物级别为1~2级;心部组织级别为1~2级。齿轮精度、平面翘曲、齿沟振幅和齿形齿筋等全部满足技术要求。     

真空低压渗碳热处理在重载齿轮上的应用

研究了20CrMnTiH钢同步器齿毂经真空低压渗碳热处理后组织和性能的变化,并与气氛渗碳热处理工艺进行对比。结果表明,真空渗碳热处理后齿面位置处几乎无晶间氧化和非马氏体组织,在晶间氧化的控制上较大幅度优于气氛渗碳热处理工艺;高压气淬在齿毂类零件的热处理畸变控制方面优于油液淬火。     

18CrNiMo7-6钢的可控气氛高温渗碳工艺

基于机车用重载齿轮的热处理工艺要求,对18CrNiMo7-6钢进行920~1050 ℃的伪渗碳工艺处理,横向对比研究了试验钢经常规渗碳以及不同温度高温渗碳处理后的组织及力学性能;结合Aichelin计算机辅助模拟设计软件工艺模拟结果,制定高温渗碳工艺流程,对18CrNiMo7-6钢制齿轮进行高温渗碳处理,并与常规渗碳齿轮进行了组织及性能的对比研究。结果表明,与热处理前相比,经不同温度和时间的伪渗碳处理后,18CrNiMo7-6钢的综合力学性能均有所下降,但通过控制渗碳后的冷却过程,可以显著提高其最终热处理后综合力学性能;增加渗碳温度和碳势,可以大幅提高渗碳效率;对18CrNiMo7-6钢制齿轮进行最高温度1050 ℃高温渗碳,渗碳效率提高约65%,经高温渗碳后,齿轮组织、综合力学性能以及单齿弯曲疲劳强度相比于常规渗碳齿轮均未降低。     

20Cr2Ni4钢渗碳淬火弧齿锥齿轮磨削烧伤的检测与分析

针对20Cr2Ni4钢弧齿锥齿轮渗碳淬火磨齿后出现的齿面裂纹,采用光学显微镜和显微硬度计分别对切割齿块的未开裂齿面(凹面)和开裂齿面(凸面)进行了检测分析。结果表明,在齿块未开裂齿面和开裂齿面远离裂纹的节圆处,有效硬化层深度和显微组织正常,无磨削烧伤特征;在齿根处均出现了不同程度的磨削烧伤特征,尤其在开裂齿面裂纹处呈现典型的月牙形白加黑磨削烧伤形貌,烧伤最深处约0.9 mm,并据此提出了改进磨齿工艺参数,避免发生磨削烧伤的措施。     

航空齿轮钢C69高温渗碳后的组织性能

通过OM、SEM、TEM以及显微硬度计等设备研究了1050 ℃下不同渗碳工艺对航空齿轮钢C69组织及性能的影响。结果表明,经渗碳、深冷和回火处理后,渗碳层表层的显微硬度最高可达约950 HV0.3,组织为针状马氏体,马氏体上观察到M₃C、M₂C碳化物,晶界处有M₇C₃碳化物分布,次表层组织为针状马氏体和板条马氏体,心部显微硬度约为630 HV0.3,组织主要为板条马氏体。循环渗碳的渗碳效率更高,随循环次数增加,试验钢的表面碳含量和渗碳层深度不断提高,且晶界处M₇C₃尺寸和数量逐渐增加。4次循环渗碳的表面碳含量为1.14%,渗碳层深度约为3.0 mm。