浅谈齿轮渗碳后花键孔产生变化的原因及处理方案

　　热处理时存在两种内应力，即热应力和组织应力，热处理产生变形的原因是零件表面的拉应力大于材料的屈服强度。花键齿轮为易变形件，由于渗碳和淬火加热温度高，淬火加热温度和冷却介质的温差大，冷却介质的冷却能力强，淬火后零件的热应力大;另一方面，过热渗碳、淬火后的大量残留奥氏体、粗大的马氏体使内应力加剧，因此零件的变形很大。

　　工艺和工装改进，高温盐浴快速加热淬火为选择合适的热处理工艺，减少花键内孔变形量，利用加工报废的齿轮，进行了高温盐浴快速加热淬火及不同的工艺试验，980e@3min高温快速加热淬火后，内孔变形量在原渗碳淬火工艺基础上减少约100400Lm，呈收缩趋势。快速加热使工件表面达到淬火温度，在热量还来不及传至心部时即快速冷却，由于工件心部尚处于相变点以下，因而可减少淬火变形。根据不同热处理工艺花键齿轮变形试验结果，对所示转盘大锥齿轮采用980e高温盐浴快速加热，加热系数K=410s/mm。试验中，将齿轮预热后，放在980e盐浴中加热3min，油中冷却4min取出回火，这时不但加热速度快，而且加热效果也较稳定。

　　改进后效果。采用高温盐浴快速加热淬火并配合花键心轴吊装工艺处理产品20件，合格率95，其金相检查结果为：齿面、齿根为2级残留奥氏体，齿角碳化物1级，心部为3级铁素体，心部硬度4243HRC，齿顶硬度6062HRC，全部达到设计要求。体渗碳的主要缺点是生产周期长，零件变形大，原工艺难以保证设计图样的要求和终产品质量。