如何控制齒輪的磨削裂紋,其方法有哪些?
控制齒輪磨削裂紋的方法如下。
1)將殘留奧氏體量嚴(yán)格控制在10%~15%(體積分?jǐn)?shù))以下,齒輪在滲碳緩冷或空冷后有殘留奧氏體存在時(shí),在淬火前必須進(jìn)行高溫回火,使殘留奧氏體充分轉(zhuǎn)變后才進(jìn)行淬火。對18Cr2Ni4A鋼大齒輪,滲碳后必須在640℃×3~4h回火3~5次,然后空冷。12Cr2Ni3A、20CrMo等鋼齒輪也要進(jìn)行1~2次高溫回火后再進(jìn)行淬火,這樣可以防止磨齒過程中殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí),由于體積膨脹引起過大的組織拉應(yīng)力,從而大大減小磨削裂紋的幾率。
2)齒輪原材料和鍛坯的晶粒度應(yīng)細(xì)小(6~8級(jí))。滲碳溫度和淬火溫度應(yīng)控制在下限,冷卻時(shí)的速度不宜過大,以防止粗大的馬氏體和顯微裂紋的產(chǎn)生,減少磨削時(shí)的應(yīng)力集中程度。
3)在保證齒面硬度不低于58HRC的條件下,適當(dāng)提高回火溫度和延長保溫時(shí)間,以充分消除淬火殘余拉應(yīng)力,對減少齒輪的磨削裂紋也是極為有利的。
4)為了消除磨削裂紋,除了控制表面碳含量和滲碳后爐冷(或坑冷)或直接油冷外,對12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA鋼滲碳淬火后還需進(jìn)行冷處理,并在粗磨后進(jìn)行120℃×2h回火;20CrMnMo、20CrMnTi鋼零件經(jīng)滲碳后,采用三次低溫回火,每次保溫3h以上。磨削裂紋為零。
5)滲碳件表面太粗糙,劃痕、刀痕太深時(shí),極易在淬火過程中或在隨后的磨削過程中形成裂紋。所以,滲碳前的表面粗糙度不宜太大。
6)滲碳層中存在的大量殘留奧氏體、粗大碳化物及網(wǎng)狀碳化物極易引起磨削裂紋。因此,在滲碳淬火過程中應(yīng)嚴(yán)格控制碳勢,避免不合格金相組織的產(chǎn)生。