重載齒輪滲碳熱處理新工藝是將滲碳、等溫及淬火結(jié)合在一起,不僅簡化了工序,縮短了工藝時間,減低了生產(chǎn)能耗,而且能有效控制重載齒輪滲碳熱處理的各項技術(shù)指標(biāo)。
新工藝的技術(shù)要點如下:
(1)滲碳階段。優(yōu)化滲碳中強(qiáng)滲、擴(kuò)散各階段的碳勢、時間等工藝參數(shù),以較快的滲碳速度達(dá)到表面碳濃度、滲碳深度、滲層碳濃度梯度等質(zhì)量指標(biāo)。滲碳溫度為900℃。
(2)滲碳爐冷階段。隨著爐溫的緩慢降低,滲碳表層逐步析出少量細(xì)網(wǎng)滲碳體,冷至低于620℃時,作等溫停留,此階段發(fā)生奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變,滲碳表面碳化物將發(fā)生部分球化作用,為后續(xù)淬火做好組織準(zhǔn)備。等溫階段碳化物的球化效果主要取決于表層碳含量,如果表面碳濃度偏高,將會形成粗網(wǎng)或大塊狀碳化物,則球化效果差,因此必須把表面碳濃度控制在0.85%~1.00%,這是此滲碳復(fù)合熱處理技術(shù)的控制要點之一。
(3)淬火加熱階段。此階段的技術(shù)關(guān)鍵是將淬火加熱過程分成兩段:第一階段加熱溫度840~860℃較高,有利于工件心部鐵素體的轉(zhuǎn)變。此時,珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體,滲層部分碳化物溶入奧氏體,保證了淬火后馬氏體的高硬度和強(qiáng)度,同時保留了適量的未溶碳化物。第二階段較低的加熱溫度810~830℃是為了減少淬火應(yīng)力,同時有利于表面獲得高硬度。
(4)回火階段。通過200~240℃的低溫回火,使淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體,同時使表面殘留奧氏體分解為馬氏體。為了使殘留奧氏體轉(zhuǎn)變充分,并有利于消除熱處理應(yīng)力,采用兩次回火。
經(jīng)過多年的實踐證明,上述滲碳復(fù)合熱處理新工藝節(jié)能減耗效果明顯,可將原滲碳熱處理的工藝周期縮短約20%,降低能耗至少10%,還減少了滲碳劑的消耗,有效降低熱處理生產(chǎn)成本;而且工藝重復(fù)性較好,質(zhì)量穩(wěn)定性較高。