从动轮渗碳淬火处理最佳工艺。

周建国

[]现有模数为4.7，20CrMnTiH材质的从动轮其渗碳技术要求为：（1）：硬化层渗层深度0.5----0.7mm。。（2）：表面硬度：56----62HRC,心部硬度25----35HRC..(3):平面变形度0.05mm以内。。。处理的设备为：90KW井式气体渗碳炉。。。淬火介质为快速淬火油。。。请同仁从材质要求，渗碳工艺，装炉方式，及淬火方式上发表高见，怎样才能达到所要求的技术要求？？？以下为产品的简图及实物。。

zhang

回1#：
我先占个沙发，从齿轮形状看，你的从动轮是带差速器的类型，且从动轮是分体式差速器的一部分，齿轮正面内孔的凸台为止推面，背面标有尺寸的小圆柱是装轴承的。工艺建议用860度碳氮共渗降温直接淬火。装夹方式建议批量大的话，做专用工装，工装的形式用文字不好表述，如不保密的话，能否发一带尺寸标注的详图，我来显个丑，给你一个工装方案，给你设计提供一个思路。

周建国

多谢，Zhang工的及时回复。。是这样的，我们的这个产品就是要求渗碳淬火处理，过程中硬化层的深度和金相组织可以达到要求，都是平面的变形较差（有在0.10----0.15mm之间），再就是心部硬度较高（在36----40HRC之间）。针对于这种从动轮是采用挂放好还是平放好些？（就是你说的要备专用工装）淬火油（在不更换的前提下）应该怎样调整？？

zhang

回3#周工：
我觉得平装比挂装要好一些，和你图上齿轮类似的我也干过，采用的是专用工装平装，量大时也挂装。由于是自已公司装配成品，平面变形机加车间没提出什么问题，至于心部硬度，建议用820度淬火，碳势设定不要太高，如果对心部铁素体要求不是太严的话，淬火温度还可低些。

周建国

4# zhang


我们现在就是使用平放的装炉方式（单层平放），渗碳温度用过900度，880度，淬火温度用过820度，800度，但其变形都不是很好，而心部硬度也不低（大于35HRC).

yangxinshan

建议：加补偿环，立式挂装，可以穿两个孔挂，有利于减少椭圆变形
入炉后：先断电30~45分钟 分段升温，渗碳然后降温至820度，热油冷却，在入油前停止搅拌，在冷却时不要搅拌，如果油不更换，可以提高油温，在90~100度使用。
出油后检查翘曲，可以校正。
以上措施可以有效控制变形，但小于0.05很困难，
可以在0.08mm~0.10mm。
压力淬火不适合井式炉

yangxinshan

如果有淬火压床，可以重新加热压力淬火，可以控制在0.05mm左右，但一定要做好碳势的控制，防止脱碳！
，心部硬度不是主要问题，可以与设计沟通，关键是变形的控制

zhang

回5#周工：
我现在采用一种装炉及加热方式不知对你有无帮助，即在工装外套一桶，分段升温，目的是平衡热量，静油淬火，此方法对齿轴变形控制效果比较明显，因我现在工作的公司基本上是个头较大的齿轮渗碳淬火，对你的齿轮有无效果不敢妄下结论。

周建国

8# zhang


如果是这样的话，那么淬火时的冷却均匀性是否会降低？？现在的产品是采用预热（预氧化处理）处理，860度的渗碳温度，70度的油温，800度的淬火温度，搅拌不开启淬火，还是对变形没有多大的改观，但是有一定的效果。（变形量小于5丝的较以前的工艺多了）。

周建国

6# yangxinshan


杨工你好，多谢你的回复。你所建议的加补偿环，是不是加大产品的厚度用以减少变形？另外淬火油的温度提高至100度左右（粘度减低冷速加快）不是冷却能力提高了吗？（但热应力降低了吧）现在我们使用的油温在70度（静态淬火），需要提高吗？

所以因为

回5#周工：
我现在采用一种装炉及加热方式不知对你有无帮助，即在工装外套一桶，分段升温，目的是平衡热量，静油淬火，此方法对齿轴变形控制效果比较明显，因我现在工作的公司基本上是个头较大的齿轮渗碳淬火，对你 ...
zhang 发表于 2009-12-17 10:25

在冷却时是否把桶取掉？

zhang

回顾9、11#：
从我们检测情况看，对冷却均匀性影响不大。
淬火时桶不取，回火时可取下。

周建国

我打算用这样的装炉方式，大家看看有何不妥。。。

zhaf9430

周工你好，你通过上述方法的试验后心部硬度降下来了吗？影响齿轮变形因素太多，从材料（淬透性是否满足要求）---毛坯的质量（流线均匀性、成分均匀性、组织均匀性）以及加工后残留的加工应力（对变形影响是微观不易观察和测量的）---渗碳热处理时候的气氛均匀性以及零件在渗碳时候的扩散均匀性、零件的装夹方式，不同部位吸附碳的能力不一定相同等-----淬火油油温高低，冷却程度以及零件淬火时的均匀性等等都有很大的关系。所以希望周工能把该零件的基本性能先给大家介绍一下，一个个排除影响因素，我觉得这样合理点，虽然麻烦些。

zhang

回13#周工：
从你的挂装照片看，渗碳淬火完测量是平放的变形大还是挂起来的变形大？

周建国

15# zhang


现在结果还不知道，没有进炉处理。有结果会有通报的。

周建国

14# zhaf9430


心部的硬度还是有37HRC:'我们的这个产品的材质淬透性为J7:40,J9:34,J15:27,锻打后经过正火加高温回火（硬度170HBS,组织为F+P),渗碳前经过预氧化处理（480度）。

zhang

回16#周工：
期待你的结果通报。

霜月

周工:建议你预热入炉后，在炉温下降的最低点保温一小时左右，再升到渗碳温度渗碳。心部硬度仍高，还可以降低淬火温度，既然图纸心部硬度要求比较低，就说明对心部组织没有严格的要求。

周建国

19# 霜月

谢霜月大姐的回复。 现在的淬火温度已经降至795度了，但是淬火后有K析出（3----4级）。本来此产品在设计的时候已经考虑了变形的问题，所以心部硬度才会降至25----35HRC。但是问题是现在的钢材不能够降低其淬透性（已经到位的现有的材料），淬火油又没法更换或调整（因为其它大模数的产品也许处理），只能在淬火温度及淬火油温及搅拌的程度来调整了。
，