齒輪要求齒面具有足夠的硬度和耐磨性,齒心具有足夠的韌性,材料的變形性小,齒輪淬火冷卻介質(zhì)選擇需考慮如下幾個方面:
(1)齒輪材料 常用優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼45、40Cr、35SnMn、40MnB、38CrMoAl,低碳合金鋼20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo等,鑄鋼、鑄鐵大型礦山用ZG310-570、HT300等。
(2)齒輪硬度要求 軟齒面齒輪:硬度≤350HBS;硬齒面齒輪:硬度>350HBS高速、重載或重要的齒輪傳動(重型載貨車、軍工航天等)。
(3)齒輪加工方法 表面淬火的材料為45、40Cr;滲碳淬火的材料為20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo;滲氮淬火要求硬度高,變形小,材料為38CrMoAl;調(diào)質(zhì)處理的材料為45、40Cr、35SnMn、40MnB等。
(4)工件大小 一般來說1kg以下的小件,或重要的工件都要油淬,因為小件冷速快,變形大;中等件重量達(dá)幾千克到幾十千克,可油淬也可水溶性介質(zhì)淬,根據(jù)工件工藝要求,試驗后再定;大件、超大件可采用水溶性介質(zhì)淬火。
遼寧海明化學(xué)品有限公司現(xiàn)有環(huán)保型水溶性淬火介質(zhì):包括PAG類水溶性介質(zhì)、類油水溶性淬火介質(zhì)、高鉻水溶性介質(zhì)、無機高分子水溶性介質(zhì);油類淬火介質(zhì):包括快速淬火油、真空淬火油,等溫分級淬火油、氮化光亮淬火油等。
例如中國人民解放軍安徽某廠,生產(chǎn)水利發(fā)電減速機組齒輪,重量在幾百公斤到幾噸,材質(zhì)20CrMnMo、20CrNIMo,采用海明PAG水溶性淬火介質(zhì),應(yīng)用濃度在10%~16%之間,采用滲碳淬火工藝,淬火后硬度在50~55HRC,金相為4~5級,完全滿足工藝要求。
遼寧海明化學(xué)品有限公司總經(jīng)理 姜聚滿
沈陽某熱處理廠,直徑30~50mm,厚度3~5mm的小齒輪,材質(zhì)45鋼,采用表面淬火工藝。以前采用水淬,表面有細(xì)小裂紋,采用海明PAG水溶性淬火介質(zhì),6%~8%濃度,滿足工藝要求。
黑龍江某機械廠,其產(chǎn)品大多為中小齒輪,多用在汽車上,要求硬度高,變形小。采用海明等溫分級淬火油,應(yīng)用在其多用爐上,淬火后硬度達(dá)到60~63HRC,420℃×4h保溫回火,硬度為35~38HRC,指標(biāo)達(dá)到工藝要求。
(1)掌握齒輪特點,選擇合適的淬火介質(zhì) 要明確所生產(chǎn)的齒輪材料是什么,硬度、耐磨性有何要求,控制變形量多少,以及生產(chǎn)齒輪大小,是采用可控氣氛多用爐,還是一般淬火槽,然后再決定選用何種淬火冷卻介質(zhì)。
(2)應(yīng)用介質(zhì)以現(xiàn)場試驗為準(zhǔn) 齒輪淬火是為了保證硬度、耐磨性、變形性。小件、中等件都要考慮油性介質(zhì);大件、超大件可考慮水熔性介質(zhì),但要以試驗為準(zhǔn),把各項指標(biāo)確定下來,應(yīng)用一段時間,制訂工藝延續(xù)下去。另外,應(yīng)尤其注意斜齒、不對稱齒輪淬火問題。