不管是滲碳淬火、碳氮共滲淬火、感應(yīng)加熱淬火還是整體加熱淬火,齒輪淬火冷卻過(guò)程可能出現(xiàn)的熱處理質(zhì)量問(wèn)題主要有:
1.淬火后硬度不足、淬火態(tài)硬度不均、淬火硬化深度不夠;
2.淬火后心部硬度過(guò)高;
3.淬火變形超差;
4.淬火開(kāi)裂;
5.油淬后表面光亮度不夠。
工廠出現(xiàn)的這類質(zhì)量問(wèn)題往往與齒輪的材質(zhì)、前處理、淬火加熱和淬火冷卻有關(guān)。在排除材質(zhì)、前處理和加熱中的問(wèn)題后,淬火介質(zhì)及相關(guān)技術(shù)的作用就別突出了。事實(shí)上,近年來(lái)外對(duì)淬火冷卻的研究也證明,在改進(jìn)和提高熱處理質(zhì)量的工作中,值得注意的正是淬火冷卻。
淬火冷卻大多是在液體介質(zhì)中進(jìn)行的。齒輪淬火用的通常是淬火油、水溶性淬火介質(zhì)和自來(lái)水。因此,下面將先分析齒輪淬火冷卻可能出現(xiàn)的以上質(zhì)量問(wèn)題與所用淬火介質(zhì)的性和用法的關(guān)系,并指出解決不同問(wèn)題所需
淬火液的冷卻速度分布點(diǎn)。隨后簡(jiǎn)單介紹常用淬火介質(zhì)的冷卻速度分布點(diǎn)和選用時(shí)的注意事項(xiàng)。
淬火冷卻中的質(zhì)量問(wèn)題
1.硬度不足與硬化深度不夠
淬火冷卻速度偏低是造成齒輪淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不夠的原因,但是,根據(jù)實(shí)際淬火齒輪的材質(zhì)、形狀大小和熱處理要求不同,又可以分為高溫階段冷速不足、中低溫階段冷速不足以及低溫階段冷速不足等不同情況。比如。對(duì)于中小齒輪,淬火硬度不足往往是中高溫階段冷速不足所致,而模數(shù)大的齒輪要求較深淬硬層時(shí),提高低溫冷卻速度就非常必要了。
對(duì)于淬火用油,般說(shuō),油的蒸氣膜階段短、中溫冷速快、且低溫冷卻速度快,往往能獲得高而且均勻的淬火硬度和足夠的淬硬深度。
工件裝掛方式對(duì)淬火冷卻果也有明顯影響。要使淬火油流動(dòng)通暢,并配備和使用好攪拌裝置,才能得到更好的果。
提高所用淬火介質(zhì)的低溫冷卻速度,往往可以增大淬硬層深度。在滲層碳濃度分布相同的情況下,采用低溫冷卻速度更高的淬火油,往往獲得更深的淬火硬化層,因此,采用冷卻速度快的淬火油后,可以相應(yīng)縮短工件的滲碳時(shí)間,也能獲得要求的淬火硬化層深度。要求的滲碳淬硬層深度越大,這種方法縮短滲碳時(shí)間的果越明顯。
2.淬火后心部硬度過(guò)高
這類問(wèn)題可能與所選介質(zhì)冷速過(guò)快或介質(zhì)的低溫冷卻速度過(guò)高有關(guān)。解決辦法之是改換淬火油來(lái)滿足要求。辦法之二是與淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠家聯(lián)系,有針對(duì)地加入適當(dāng)?shù)奶砑觿﹣?lái)降低淬火油的中低溫冷卻速度。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。
3.淬火變形問(wèn)題
淬火變形使不少工廠傷透了腦筋。按習(xí)慣,變形問(wèn)題的解決通常要牽涉多個(gè)部門,解決的辦法往往是綜合措施。
近發(fā)表了關(guān)于淬火變形的文章,把引起變形的原因主要?dú)w結(jié)為冷卻速度不足和冷卻不均,并在此基礎(chǔ)上提出了提高冷卻速度并設(shè)法實(shí)現(xiàn)均勻冷卻的解決原則方法,可供參考。提高淬火冷卻速度的措施也在該參考文獻(xiàn)中列出,應(yīng)用時(shí)只要合理選用相同作用方向的措施加上去。就可解決大部分齒輪的淬火變形問(wèn)題。比如,齒輪的內(nèi)花鍵孔變形,往往是所選的淬火油高溫冷速不足,或者說(shuō)油的蒸氣膜階段過(guò)長(zhǎng)的緣故。提高油的高溫冷速并提高油在整個(gè)冷卻過(guò)程的冷速,般就能解決內(nèi)花鍵孔的變形問(wèn)題。對(duì)于中小齒輪,尤其是比較精密的齒輪,選好用好等溫分淬火油是控制變形必不可少的措施。
4.齒輪的淬火開(kāi)裂問(wèn)題
這個(gè)問(wèn)題主要出現(xiàn)在感應(yīng)加熱淬火中。選擇好水性淬火介質(zhì),比如內(nèi)外普遍采用的PAG類淬火介質(zhì)代替原來(lái)使用的自來(lái)水,問(wèn)題便解決了。感應(yīng)加熱淬火采用PAG介質(zhì)。可以獲得高而均勻的淬火硬度和深而且穩(wěn)定的淬硬層,淬裂危險(xiǎn)小。
5.光亮問(wèn)題
有這方面要求的場(chǎng)合,應(yīng)當(dāng)選用光亮淬火油或快速光亮淬火油。通常,光亮淬火油的光亮性好則冷卻速度不夠高,而冷卻速度很高的淬火油的光亮性則不夠好。此外,熱油的光亮性般也較差,可以換新油或補(bǔ)加提高光亮性的添加劑。