联系我们

联系电话:187 7107 7117

邮  箱:whrcls@126.com

公司地址:湖北省武汉市新洲区阳逻开发区青松村、余集林场等raybet下载raybet注册科技园8号厂房

您当前位置:首页 > 武汉丰热科技有限公司
齿轮的raybet下载氮化

 

齿轮的raybet下载氮化

                             

一、    绪言

齿轮是机械设备中最常用的传动零件之一。齿轮在传递力及改变速度的运动过程中,啮合齿面既有滚动,又有滑动,而且齿面还受到脉动或交变弯曲应力的作用。为了保证齿轮的安全运行,通常要求齿轮具有良好的耐磨性、弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、抗划伤能力及抗咬合能力。也既是说,要求齿轮表面硬度高、强度高,心部韧性好,硬化层分布合理。

 

齿轮表面常用的强化方法有高频淬火、氮化(或碳氮共渗)淬火及氮化,前两种工艺因会使齿轮产生较大的变形,降低精度(一般下降达2-3级),增加噪音,而且各种弧齿轮和锥齿轮高频淬火工艺性能差,淬硬层分布很不合理,淬火开裂倾向大。此外,经碳氮共渗工艺处理的齿轮,其整个加工工序较raybet下载氮化工艺复杂得多,相应的制造成本也高得多。下表是齿轮raybet下载氮化工艺与碳氮共渗工艺工序的比较。

 

raybet下载氮化工艺与碳氮共渗工序比较

热处理工艺

工序

raybet下载氮化

锻造→调质→制齿→清洗→装炉→氮化→最终检验→装配

碳氮共渗

锻造→调质→制齿→清洗→装炉→碳氮共渗→清洗→回火→喷丸→磨齿→最终检验→装配

 

raybet下载氮化具有工件变形小、表面耐磨性高、加工工序简单、成本低等优点,因此,人们很早就开始采用raybet下载氮化来处理小模数齿轮,而raybet下载氮化工艺在高速重载齿轮上的应用则是近二十年的事。起初,人们担心氮化齿轮承载能力不足,其主要理由是基于所谓的“蛋壳”模型设想,即薄薄的一层硬而脆的“壳”建立在软的基体上,尤如“蛋壳”难以承受高的外加载荷。经过多年的试验研究和大量的工业应用实践,人们对氮化齿轮强度不足的担心已大大减少。

 

研究表明:氮化齿轮的耐磨性比渗碳齿轮高70%-80%,抗咬合能力(咬合强度)则明显高于渗碳齿轮。在通常的服役条件下,氮化齿轮的接触疲劳强度、弯曲疲劳强度与渗碳齿轮基本相当(或略高于渗碳齿轮)。只有在承受大冲击负荷的场合,氮化齿轮才表现出承载能力不足(弯曲疲劳强度仅为渗碳齿轮的75%)的弱点,因此,对于大模数齿轮(模数12mm以上)一般不采用氮化处理。

 

氮化齿轮所具有的上述优点,使其在工业生产中得到了广泛的应用。如:机床、汽车中要求耐磨的齿轮;对变形要求高的蜗杆、齿圈类工件;对要求耐磨、抗咬合能力强、运行平稳的高速齿轮等均大量采用氮化工艺。在工业发达国家约50%的齿轮均采用氮化作为其表面强化方法。

 

目前,齿轮氮化技术的发展主要集中在以下两个方面:

1、  提高心部硬度,增强基体对表面渗层的支持能力

试验表明,当氮化层深度为0.6mm时,如果将心部硬度提高到HRC47,氮化齿轮的承载能力可达到2mm层深渗碳齿轮的水平。鉴于此,部分国家规定氮化齿轮心部硬度不能低于一定值。但普通齿轮氮化钢的耐回火能力有限,为此,国外发展了一种“沉淀硬化钢”,这种钢中含有很多合金元素,其中一类元素保证形成稳定的马氏体,另一类元素保证在时效时形成金属间化合物。

 

2、  增加渗层深度,同时防止渗层脆弱。

一般齿轮氮化层深度在0.2-0.4mm范围内,最深大约0.6mm,但对于高速重载齿轮,通常的氮化层深度已不能满足强度的要求,为了满足高速重载齿轮的服役条件,齿轮“深层氮化”工艺应运而生。

 

我国是raybet下载氮化工艺应用最早、最广泛的国家之一,raybet下载氮化的工艺水平也处于国际领先地位。经过三十多年的发展,小模数齿轮的raybet下载氮化工艺已十分成熟,高速重载齿轮的raybet下载氮化工艺也有了很大的发展,其工艺技术已达到或接近国际先进水平。

 

二、         齿轮氮化采用脉冲电源raybet开户raybet下载氮化炉的优越性

与目前仍在广泛使用的直流电源相比,脉冲电源具有如下优点:(1能更可靠迅速灭弧,散弧清理速度快;(2)脉冲电源有抑制空心阴极效应的作用,解决了具有深孔或沟槽的复杂零件的氮化问题,有效提高了氮化工件温度的均匀性及氮化层组织的均与性:(3)脉冲电源将放电的物理参数(气压、电压、电流)与控温参数(即占空比)分开,增加了工艺的可调性,易于选择最佳工艺参数;(4)脉冲电源更节能。(5)与同功率的直流电源相比,脉冲电源可提高设备的有效功率输出。

 

不可否认的是,目前仍有部分早期生产的直流电源raybet下载氮化炉在齿轮的氮化生产中服役。但因脉冲电源具有上述诸多的优越性,可以较好地解决齿轮根部的氮化问题,这对提高齿轮各部位氮化层均匀性及提高产品质量无疑是十分有益的,因此,可以说齿轮氮化采用脉冲电源是今后一段时间内齿轮raybet下载氮化发展的方向。

 

三、   45CrMoH钢齿轮的技术要求确定其氮化层参数

raybet下载氮化的齿轮材料为45CrMoH,其基本技术要求为:

(1)   粗加工后毛坯进行调质热处理(HB262-302)。

(2)   距工件表层0.30mm深度处的渗层硬度达到HRC41.

    45CrMOH是一种保证淬透性的结构钢,但该钢种未纳入GB5216-85中。从其标号看,该

材料含碳量42CrMo略高,其它性能应该与42CrMo相似。

 

要实现距工件表层0.30mm深度处的渗层硬度达到HRC41(折算成维氏硬度约为HV400)的技术要求,则氮化层必须具有良好的硬度梯度。而良好硬度梯度的获得必须从两个方面进行控制:1经过预先热处理,保证基体获得细小均匀的索氏体组织和适宜的基体硬度;2经过合理的raybet下载氮化处理后保证工件具有足够的氮化层深度。

 

为了满足上述齿轮技术要求,45CrMOHraybet下载氮化前应先进行调质预先热处理,调质后的基本硬度以HRC29-32(HB280-302)较为适宜,其氮化后的总氮化层深度应不小于0.40mm(金相法测量)。

 

四、45CrMOH钢齿轮raybet下载氮化前的预先热处理

1、预先热处理的目的

为了保证氮化件心部具有必要的力学性能(也称机械性能),消除加工过程中的内应力,减少氮化变形,为获得良好的氮化层组织性能提供必要的原始组织,并为机械加工提供条件,零件氮化前必须进行不同的预先热处理。

 

2、氮化工艺参数对预先热处理工艺的要求

预先热处理中最后一道工序的加热温度至少要比氮化温度高20℃(一般高20~40℃)。否则,零件在氮化过程中其心部组织及力学性能将发生变化,零件的变形无规律,变形量将无法控制。

 

3、 结构钢预先热处理工艺的制定原则

调制是结构钢常用的预先热处理工艺,调制的回火温度至少要比氮化温度高20℃(一般高20~40℃)。回火温度越高,工件硬度越低,机体组织中碳化物弥散度愈小,氮化时氮原子易渗入,氮化层厚度也愈厚,但渗层硬度也愈低。因此,回火温度应根据对机体性能和渗层性能的要求综合确定。调制后理想的组织是细小均匀分布的索氏体组织,不允许存在粗大的索氏体组织,也不允许有较多的游离铁素体存在。

 

调制引起的脱碳对渗层脆性和硬度硬度很大,所以调质前的工件应留有足够的加工余量,以保证机械加工时能将脱碳层全部切除。对氮化后要求变形很小的工件,在精加工前(如精磨)还应进行一次或多次稳定化处理,处理温度应低于调制回火温度而高于氮化温度。

 

调制后,若工件的硬度或金相组织不合格,允许返工。

 

对于某些不太重要的工件,可采用正火来代替调制来作为预先热处理工艺。

 

445CrMoH钢制齿轮的预先热处理工艺

依据上述原则,45CrMoH钢制齿轮的预先热处理工艺为:

淬火温度:840~860

回火温度:550~600℃,洛氏硬度HRC27~32(换算成布氏硬度为HB262~302)

 

五、45CrMoH钢齿轮的raybet下载氮化工艺

依据我们多年的实践和经验,45CrMoH经过520~5408小时的raybet下载氮化处理,其氮化层深度仅为0.25mm左右(金相法测量,若用硬度法测量,氮化层深度在0.30mm左右)。因此,45CrMoH钢总氮化层深度若要达到0.40mm(金相法测定)以上,则raybet下载氮化所需的保温时间将长达20小时以上。

依据上述分析,45CrMoH钢的raybet下载氮化工艺曲线如下:

 

                                      

 

 

 

                                                  

                                                                           

          T()

                                              520~540

                               随炉冷却至200

                                                     出炉

 

 

 

                                打弧升温     保温     冷却      t(小时)

 

                                                   20-24小时

 

 

六、45CrMoH钢齿轮raybet下载氮化时的装炉方式

 

我所出产的LDMC-75型脉冲电源raybet开户raybet下载氮化炉,其有效氮化空间为Φ900*1400(阴极盘外径Φ900、内孔Φ280、阴极盘厚30,可氮化处理的工件最大高度为1400),设备的一次最大装载量为1500Kg

 

LDMC-75型raybet开户raybet下载氮化炉完全可以满足以上几种齿轮的raybet下载氮化生产要求。根据齿轮尺寸的不同,我们将采取不同的装炉方式,因暂且不知贵厂齿轮的几何形状,以下的装炉方式和数量均是在假定齿轮可以分层堆放且每层齿轮间必须间隔一定距离的前提下计算出来的,故仅做参考,实际的装炉量需根据齿轮的图纸重新校对。

 

不同规格齿轮的摆放方式及装炉总量

齿轮序号

装炉方式

参考装炉数量

1

新增两块副阴极盘,一块堆放齿轮用,一块作上一层的盖板,齿轮分上下两大区放置。每一区中齿轮又采取堆朵方式放置,上下层齿轮之间间隔一定距离。每层可摆放5件,下区可放置6层,上区可放置5层。

55

2

新增两块副阴极盘,一块堆放齿轮用,一块作上一层的盖板,齿轮分上下两大区放置。每一区中齿轮又采取堆朵方式放置,上下层齿轮之间间隔一定距离。每层可摆放7件,下区可放置10层,上区可放置8层。

126

3

新增两块副阴极盘,一块堆放齿轮用,一块作上一层的盖板,齿轮分上下两大区放置。每一区中齿轮又采取堆朵方式放置,上下层齿轮之间间隔一定距离。每层可摆放8件,下区可放置5层,上区可放置5层。

80

4

齿轮分层堆放,置于阴极盘中央,每层摆放一件,共放10层。

10

5

齿轮分层堆放,置于阴极盘中央,每层摆放一件,共放6层。

6

6

齿轮分层堆放,每层摆放4件,共放8层。

32

 

七、45CrMoH钢齿轮的raybet下载氮化操作注意事项

齿轮的raybet下载氮化操作过程同其它工件基本相同,也必须经过装炉、打弧、升温、保温、降温冷却等几个阶段。但齿轮的特殊形状,又决定了其操作过程中有其特殊的操作要领。

1、  对于壁厚较薄且直径较大的齿轮,装炉分层堆放时必须注意上下齿轮支承点位置的一致性,以防齿轮变形。

2、  对于壁厚较薄且直径较大的齿轮,必须控制其升、降温速率,以防齿轮变形。

3、  当温度升至接近氮化温度时,注意调整工作气压,确保齿沟部温度与齿面尽可能一致。

 

齿轮的raybet下载氮化实践---我们的优势

本所是国内最早从事热处理工艺及设备研究的专业研究所之一,“以工艺为龙头”是本所的立足点,raybet下载氮化、气体氮化及多元共渗工艺的开发应用及专用工艺装备的研制是本所的特长,本所的研究成果微机控制raybet下载氮化工艺及设备获“国家科技进步奖”。

 

本所下属的武汉热处理厂是我国最早建立的专业化热处理厂之一,也是中南地区最大的专业化热处理厂,其年生产能力达10000余吨。经过三十多年的发展,厂所已有机地融为一体。工厂是研究所最大、最直接的实验基地,本所的众多科研成果均是从生产实践中产生的。

 

工厂下设有raybet下载氮化工段,配备有LDMC-150型脉冲电源raybet下载氮化炉一台,LD-150型直流电源raybet下载氮化炉两台。raybet下载氮化工段主要为中南地区及全国部分厂家提供raybet下载氮化工艺协作加工,并配合研究所搞好raybet下载氮化新工艺的开发试验工作。三十多年来,在研究所工艺研究室的直接指导下,raybet下载氮化工段完成了各种模数、不同规格齿轮的raybet下载氮化协作加工工作,研究所也从中积累了大量宝贵的实践经验,这些经验促进了我所工艺水平的进一步提高。因此,从工艺实践上讲,我所具有国内同类型专业研究所无可比拟的优势。

  • 上一条信息:消防剪刀片raybet下载氮化
  • 下一条信息:暂无相关信息!
  • 鄂公网安备 42011702000535号