LC280A車床上的薄片齒輪加熱、退火每一部實施要點

(1）工件名稱 LC280A車床上的薄片齒輪，其模數m=2mm，齒數為40，所使用材料為40Cr鋼。

(2)熱處理技術條件 滲氮層深度為0.15mm，該齒輪表面硬度為500HVi，內子L變形<0.005mm，公法線變化<0.006mm，齒輪運行中所造成的噪聲應<87dB。

(3)加工工藝流程 鍛坯一正火一粗機械加工一調質處理一半精機械加工一去應力退火一氣體滲氮一精磨一成品。

(4)熱處理工藝規范

① 正火 其加熱溫度為870~890℃、保溫1- 5~2h后，出爐空冷。

②調質處理 其加熱溫度為840～860℃、保溫時間2h，油淬；高溫回火溫度為600一650℃、保溫時間2h，出爐后油冷。

③去應力退火 加熱溫度為300～400℃、保溫時間2~4h，出爐空冷。

④氣體滲氮處理 采用階梯升溫模式，兩段滲氮工藝，如圖1-113所示。

(5)熱處理工藝解析

①正火 其目的為均勻組織、細化晶粒，消除鍛造殘余內應力，改善切削加工工藝性能。

②調質處理 使薄片齒輪整體（特別是心部）獲得良好的綜合力學性能，獲得細小回火索氏體組織，使齒輪各項變形微小。

③去應力退火 消除機械加工中所產生的機械加工內應力，保證滲氮處理變形量最小，組織穩定。

④氣體滲氮處理 在保證工件高精度前提下，賦予工件表硬內韌的性能要求，即使工件表面獲得高硬度、高耐磨性、高耐蝕性，而心部仍能保持良好的塑韌性等綜合力學性能。階梯升溫模式的目的在于減少溫差所導致的熱應力，從而減少工件的畸變。

兩段滲氮工藝的特點在于縮短滲氮周期，加快滲氮速度，滲層脆性減小，但滲層硬度比一段法稍低。

(6)熱處理工藝技術實施要點

①正火 一定注意其加熱溫度應在30～50℃、保溫足夠時間，以使獲得單一均勻細小奧氏體組織，然后出爐空冷，目的是使其全部轉變為細小珠光體組織。但正火后珠光體中的游離鐵素體的體積分數不得大于5％。

②調質處理 其對滲氮質量有很大影響。若調質處理的溫度太低或保溫時間不夠，調質處理后有游離鐵素體存在，將嚴重影響氮化工件的質量。即氮在鐵素體中的擴散速度較大，該處在滲氮后就會有較高的氮濃度，易形成針狀氮化物，使滲氮層脆性增大，容易剝落。因此，調質處理后表面層不允許出現游離鐵素體。相反，若淬火溫度過高，淬火后晶粒變粗，氮化物優先沿品界伸展，滲氮后出現波紋狀或網狀組織，也使滲氮層脆性增大。

③去應力退火 一定注意要在保護氣氛中進行去應力退火，避免工件表面氧化，影響后續氣體滲氮工藝的效果。

回氣體滲氮處理 在實施200℃、300℃和400℃階梯升溫模式以及降溫過程中必須通氨保護，以防止產生負壓及空氣入爐。