齒輪廠材料淬透性的選擇:
就原材料對(duì)畸變的影響而言,材料的淬透性對(duì)熱處理畸變的影響最為突出。合理選擇材料的淬透性指標(biāo),可以有效地控制齒輪的心部組織、心部硬度及齒輪的畸變量。鋼的淬透性包括兩方面內(nèi)容:一是鋼的淬透能力,它主要是保證不同尺寸齒輪的心部硬度,以滿足接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的要求:另一個(gè)是鋼的淬透性帶寬,它在很大程度上影響齒輪淬火后的畸變和質(zhì)量分散度。鋼的淬透性帶寬太寬,說明成分均勻性差,容易產(chǎn)生偏析,淬火后應(yīng)力不均,熱處理特性分散度也較寬,相應(yīng)硬度梯度和尺寸的變化也大,畸變沒有規(guī)律。因此,盡可能選擇小的淬透性帶寬,有利于齒輪熱處理畸變的控制。由于淬透性帶寬越窄,齒輪熱處理畸變?cè)叫,?duì)此優(yōu)先采用保證淬透性鋼材。同時(shí),對(duì)精度要求較高的滲碳齒輪同一批材料淬透性帶寬分散度要控制在4HRC以內(nèi),并根據(jù)齒輪類別選用不同的淬透性帶寬。
按照GB/T3077通用技術(shù)條件的齒輪材料質(zhì)量,如20CrMnTi鋼,雖然按照鋼材成分的上下限規(guī)定來檢驗(yàn)是完全合格的,但淬透性帶寬卻很寬,J9帶寬可達(dá)25HRC,這對(duì)于齒輪熱處理畸變控制帶來很大的困難。同20CrMnTi鋼相比,采用保證淬透性鋼材20CrMnTiH鋼齒輪滲碳淬火后,齒輪的花鍵孔外徑、公法線長度及其變動(dòng)量,以及齒形、齒向及齒距等畸變較小,且變化有規(guī)律性。
不同種類齒輪由 于承受載荷不同,其齒輪硬度(強(qiáng)度)要求也不同;同時(shí),由于齒輪模數(shù)大小和齒輪壁厚不同,淬火時(shí)心部得到的冷卻速度也不同。因此,對(duì)選定的鋼材,應(yīng)合理選用淬透性區(qū)間,對(duì)輕載、小模數(shù)齒輪應(yīng)選用HL下區(qū),而對(duì)重載、大模數(shù)齒輪則應(yīng)選用HH上區(qū)。例如,采用20CrMnTiH鋼制造齒輪時(shí),對(duì)一些易畸變的小模數(shù)、薄壁齒輪采用低淬透性鋼,可使嚴(yán)重的畸變問題得以解決;對(duì)-此大模數(shù)齒輪 ,采用高淬透性鋼,可解決大模數(shù)齒輪心部硬度(強(qiáng)度)低的問題。