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热处理对齿轮加工的重要性

    圆锥齿轮的早期失效形式主要包括齿面剥落和齿根折断,而导致齿轮出现这两种失效的主要原因是齿轮渗碳过程中使得齿轮产生了变形,这不但使得齿轮运动精度与装配精度降低,而且使得齿轮的整体性能和使用寿命降低,是齿轮早期失效的一个重要原因。

    导致齿轮变形的因素较多,其中尤其以热处理过程中渗碳层残余奥氏体含量过多,在齿轮后续加工和使用过程中残余奥氏体进一步发生转变成马氏体而产生的变形,这是导致圆锥齿轮早期失效问题的最根本问题之一。

    通过热处理分析及实践可以发现,抽油机减速器圆锥齿轮出现早期磨损问题的一个普遍特点就是其在渗碳处理过程中存在表面贫碳现象,最终使得齿轮的硬度以及耐磨性下降。重载渗碳齿轮表面建议最佳含碳量为0.85-0.95,有粒状弥散分布的碳化物组织耐磨性最好,当表面含碳量低于0.80时将大大降低耐磨性。

    当前,我国大部分的中小企业依然采用井式气体渗碳炉,煤油、丙酮作为渗碳剂进行齿轮的渗碳处理。在整个渗碳处理过程中,不能根据零件表面对碳的吸附能力不同而对渗碳剂的加入量进行精确调节。由于渗碳处理过程中,在不同的渗碳阶段,齿轮对活性碳原子的吸收量不同,碳含量低导致齿轮的表层硬度不能达到对应的技术要求,使得齿轮的耐磨性下降。
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