齒輪的材質(zhì)不同,尺寸不同,工作環(huán)境不同,需要的性能不同,這些都影響齒輪熱處理工藝的選擇。那么,齒輪加工需要進(jìn)行哪些熱處理加工呢?今天小編就給大家介紹下齒輪熱處理的方法。
1、齒輪正火熱處理
正火處理可消除齒輪內(nèi)部過大的應(yīng)力,增加齒輪的韌性,改善材料的切削性能。正火處理常用于含碳量0.3%~0.5%的優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼制造的齒輪。正火齒輪的強(qiáng)度和硬度比淬火或調(diào)質(zhì)齒輪要低,硬度HB163~217。因此,對于機(jī)械性能要求不很高或不適合采用淬火或調(diào)質(zhì)的大直徑齒輪,常采用正火處理。
2、齒輪調(diào)質(zhì)熱處理
調(diào)質(zhì)處理常用于含碳量0.3%~0.5%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制造的齒輪。調(diào)質(zhì)處理可細(xì)化晶粒,并獲得均勻的具有一定彌散度的和具有優(yōu)良綜合機(jī)械性能的細(xì)密球狀珠光體類組織-回火索氏體。一般經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,輪齒硬度可達(dá)HB220~285,對尺寸較小的齒輪,其硬度可再高些。調(diào)質(zhì)齒輪的綜合性能比正火齒輪要高,其屈服極限和沖擊韌性比正火處理的可高出40%左右,強(qiáng)度極限與斷面收縮率也高出5%~6%(對于碳鋼)。調(diào)質(zhì)齒輪在運(yùn)行中易跑合、齒根強(qiáng)度裕量大、抗沖擊能力強(qiáng),在重型齒輪傳動中占有相當(dāng)大的比重。為提高軟齒面齒輪的抗膠合能力及考慮到小齒輪工作比大齒輪繁重,常用調(diào)質(zhì)的小齒輪與正火或調(diào)質(zhì)的大齒輪相配,其硬度差常在HB20~50。
3、齒輪表面淬火
齒輪經(jīng)表面淬火后需進(jìn)行低溫回火,以便降低內(nèi)應(yīng)力和脆性,齒面硬度一般為HRC45~55。表面淬火齒輪承載能力高,并能承受沖擊載荷。通常淬火齒輪的毛坯可先經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理,以便使輪齒心部有一定的強(qiáng)度和韌度。
4、齒輪滲碳淬火
滲碳淬火齒輪常用含碳量為0.10%~0.25%的合金鋼或高合金鋼制造。滲碳淬火后,齒面硬度HRC58~62,一般需進(jìn)行磨齒或珩齒,以消除熱處理后引起的變形。這類齒輪具有很高的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度,并能承受較大的沖擊載荷。各種載重車輛中的重要齒輪常進(jìn)行滲碳淬火處理。
5、齒輪滲氮
滲氮可提高輪齒的表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度及抗蝕能力。滲氮處理溫度低,故齒輪變形極小,無需磨削或只需精磨即可。滲氮齒輪的材料主要有38CrMoAlA、30CrMoSiA、20CrMnTi等。滲氮齒輪由于滲氮層薄(0.15~0.75mm),硬化層有剝落的危險(xiǎn),其承載能力一般不及滲碳齒輪高,不宜于承受沖擊載荷或有強(qiáng)烈磨損的場合使用。
6、鋼制齒輪的其他熱處理方法
鋼制齒輪還可采用整體淬火或氰化(碳氮共滲)等方法進(jìn)行處理。整體淬火齒輪硬度較高,但變形大、韌性差、不耐沖擊,故應(yīng)用較少。氰化齒輪具有硬度高、耐磨性好、變形小、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn),適用于碳鋼和合金鋼。但其硬化層較脆、不耐沖擊,且氰有劇毒,必須有安全設(shè)施。
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