調(diào)質(zhì)齒輪的常見缺陷及防止措施

(1)硬度不足 其產(chǎn)生的原因如下。

①國內(nèi)生產(chǎn)的PAG類淬火液的淬火性能不是很穩(wěn)定，冷卻效果也不是很理想。

②隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，PAG類淬火液逐漸產(chǎn)生老化，其冷卻性能也不斷下降，這也是導(dǎo)致工件淬火硬度不足的原因之一。

③材料選擇不當(dāng)。

④齒輪鋼材碳含量偏低。

⑤淬火加熱溫度不規(guī)范，如加熱溫度低或保溫時(shí)間短等，致使鋼中的部分鐵素體未轉(zhuǎn)變完全而保留下來。

⑥工件表面脫碳。

⑦淬火冷卻不足。

⑧回火溫度偏高。

防止措施如下所示。

①選用性能穩(wěn)定、冷卻效果較好的淬火液。同時(shí)定期更換淬火液，以防其老化，導(dǎo)致工件性能下降。

②檢查鋼材化學(xué)成分。

③調(diào)整加熱淬火規(guī)范，如適度提高加熱溫度或延長(zhǎng)保溫時(shí)間，以使鋼中先共析鐵素體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，淬火后將全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體而使硬度提高。

④降低回火溫度。

⑤更換鋼材，選擇合適的鋼材。

(2)齒輪淬裂 其產(chǎn)生原因如下。

①材料品質(zhì) 由于煉鋼技術(shù)等多方面的原因，國內(nèi)鋼廠尤其是一般鋼廠生產(chǎn)的鋼材品質(zhì)（鋼材晶粒、組織及方向性、成分等性能方面的控制能力）常常不是很穩(wěn)定，每批來料成分波動(dòng)范圍較大，原材料組織不良<材料中不時(shí)存在帶狀組織、發(fā)紋等缺陷)，容易導(dǎo)致齒輪淬裂。

②尺寸因素的影響  由于工件較大，為保證精車后齒輪的調(diào)質(zhì)硬度(280～300HBW)，必須將140mm的原材料車制成工件后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，而此時(shí)45#鋼件淬火尺寸剛好在鹽水淬火易裂范圍之內(nèi)(8一14mm)。由于組織應(yīng)力與熱應(yīng)力的作用，在淬透工件中極易出現(xiàn)淬火裂紋。

③未實(shí)施去應(yīng)力退火 由于粗車工件未實(shí)施去應(yīng)力的退火工序(考慮到生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)當(dāng)中很少增加這道工序)，這也增大了工件淬裂的趨勢(shì)。

④冷卻方式 在材料品質(zhì)、使用設(shè)備、熱處理工藝等條件一定的前提下，淬火工件入水溫度過高、冷卻時(shí)間過長(zhǎng)是導(dǎo)致齒輪淬火裂紋的重要原因。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)常通過控制淬火工件的入、出水溫度來解決操作員工一時(shí)無法處理的淬火工件，在多年的生產(chǎn)當(dāng)中未發(fā)生過淬裂事故。

 防止齒輪淬裂的措施：在材料品質(zhì)、使用設(shè)備、加工線路及熱處理工藝一時(shí)難以有較大改變的情況下，用PAG類淬火液淬冷工件，如出現(xiàn)淬火硬度過低（小于35HRC)或硬度嚴(yán)重不均時(shí)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過以下兩種方法，可有效解決上述問題。

①在各熱處理參數(shù)不變的狀況下，將冷卻介質(zhì)由PAG類淬火液改用8％左右的鹽水淬冷，并嚴(yán)格控制淬火工件的入水溫度（即820℃士10℃)，加至透熱后，出爐預(yù)冷至770℃左右（工件有些暗紅色）入水冷卻，在水中冷卻4～6s后迅速將工件提出水面進(jìn)行空冷，保證工件出水溫度高于150℃（工件提出水面后，在其表面迅速冒起一股較濃的白色水汽，而其表面顏色即刻變?yōu)榍嗷疑浯慊鹩捕纫话愦笥?2HRC)，并立即進(jìn)行回火處理。

②采用亞溫淬火溫度(770℃士10)℃加熱，工件經(jīng)透熱后即出爐淬冷，并同樣控制工件出水溫度（工件提出水面后，其表面有水汽冒起，顏色也迅速變?yōu)榍嗷疑?，保證出水工件寞高于100℃，其淬火硬度一般大于52HRC)，并立即進(jìn)行回火處理。

(3)調(diào)質(zhì)處理深度不足 產(chǎn)生的原因是因?yàn)檫x材不當(dāng)，鋼材的碳含量或合金元素含量偏低，淬火規(guī)范不當(dāng)所造成。

防止措施和解決的辦法為：根據(jù)齒輪模數(shù)和尺寸選用合適淬透性的鋼材；檢查鋼材化學(xué)成分；調(diào)整加熱、冷卻規(guī)范；對(duì)于大模數(shù)齒輪應(yīng)采用開齒調(diào)質(zhì)。

(4)硬度不均勻 產(chǎn)生原因：鋼材的原始組織狀態(tài)不良，，淬火冷卻不均勻；淬火、回火加熱溫度不均勻。

防止和解決的方法是：檢查或驗(yàn)證鋼材的質(zhì)量；重新進(jìn)行一次正火或退火處理；加強(qiáng)淬火冷卻介質(zhì)的循環(huán)；改善淬火、回火溫度的均勻性。

有回火脆性傾向材料的零件，在回火后應(yīng)立即快速冷卻以避開回火脆性溫度區(qū)域，浸水或侵油。