SH78Z主動(dòng)軸五擋齒輪零件結(jié)構(gòu)有內(nèi)花鍵,且齒輪兩端壁厚不均,零件在滲碳淬火后內(nèi)花鍵上下兩端變形不一致,內(nèi)孔錐度嚴(yán)重,齒輪齒向變動(dòng)量也較大,零件無法裝配。通過改進(jìn)滲碳淬火工藝來減少齒輪內(nèi)花鍵畸變,可以較好地解決了以上問題。
表面硬度為680~780HV30或80.7~82.8HRA,心部硬度為35~48HRC,有效硬化層(550HV1)深0.65~0.95mm,磨削面磨后表面硬度≥680HV10,磨后有效硬化層(550HV1)深≥0.5mm。
原工藝采用德國Aichelin多用爐滲碳淬火,產(chǎn)品掛放裝爐。熱處理工藝為:900±5℃滲碳,855±5℃淬火,采用好富頓355分級(jí)淬火油,油溫120℃。工藝結(jié)果是,齒輪齒向變動(dòng)量大,內(nèi)花鍵錐度嚴(yán)重,導(dǎo)致產(chǎn)品合格率僅50%左右。
改進(jìn)后工藝仍采用掛放方式裝爐,900±5℃滲碳,845±5℃淬火,仍采用好富頓355分級(jí)淬火油,油溫160℃。結(jié)果顯示,采用改進(jìn)后工藝產(chǎn)品變形得到很好控制,合格率達(dá)95%以上。
對(duì)比改進(jìn)前后兩種熱處理工藝可以看出,主要改進(jìn)了兩個(gè)方面。a.降低淬火溫度以相對(duì)降低零件從高溫冷卻下來的溫差,從而減小滲碳淬火零件由于熱應(yīng)力而引起的畸變;b.提高淬火油溫度減小變形,因?yàn)橛偷臏囟忍岣?,流?dòng)性隨之改善,更易均勻地上下循環(huán)流動(dòng),以利于零件均勻冷卻,減小變形。經(jīng)過工藝改進(jìn)滲碳淬火并回火后,齒輪整體的熱處理質(zhì)量獲得明顯改善。
經(jīng)過工藝改進(jìn)后生產(chǎn)的主五擋齒輪各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足技術(shù)要求,熱處理畸變得到有效控制。對(duì)帶內(nèi)花鍵同時(shí)有效厚度相差較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜齒輪的滲碳淬火熱處理畸變控制,可通過適當(dāng)降低零件滲碳淬火溫度和適當(dāng)提高淬火油溫度來實(shí)現(xiàn)。作為推廣應(yīng)用,對(duì)從動(dòng)三擋齒、從動(dòng)四擋齒也使用了相同工藝來解決變形超差問題,都取得了良好的效果。(子云)