上熱熱處理公司工作人員介紹，在熱處理大模數(shù)齒輪調(diào)質(zhì)過(guò)程中，有以下諸多注意事項(xiàng)：

一、前期準(zhǔn)備階段

材料檢驗(yàn)

對(duì)齒輪材料進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保其化學(xué)成分符合設(shè)計(jì)要求。因?yàn)椴煌幕瘜W(xué)成分，如含碳量、合金元素的種類(lèi)和含量等，會(huì)直接影響齒輪的淬透性和調(diào)質(zhì)后的性能。例如，對(duì)于含碳量較高的鋼材，淬火時(shí)更容易獲得高硬度，但也可能增加開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

檢查材料的原始組織狀態(tài)，應(yīng)避免存在嚴(yán)重的帶狀組織、偏析等缺陷。帶狀組織會(huì)導(dǎo)致齒輪在調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能呈現(xiàn)各向異性，降低齒輪的承載能力和使用壽命。

尺寸精度控制

精卻測(cè)量齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬等關(guān)鍵尺寸。大模數(shù)齒輪在調(diào)質(zhì)過(guò)程中由于熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的作用，尺寸變化可能較大。了解初始尺寸有助于在后續(xù)工藝中預(yù)估變形量，并且為后續(xù)的精加工預(yù)留合適的加工余量。一般來(lái)說(shuō)，余量的大小要根據(jù)齒輪的尺寸、精度要求以及熱處理變形的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定。

二、加熱過(guò)程注意要點(diǎn)

加熱速度控制

大模數(shù)齒輪由于體積較大，加熱速度不宜過(guò)快。過(guò)快的加熱速度會(huì)導(dǎo)致齒輪內(nèi)外溫差過(guò)大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，容易引起齒輪的變形甚至開(kāi)裂。通常采用分段加熱的方式，先在較低溫度下進(jìn)行預(yù)熱，例如對(duì)于一些合金鋼齒輪，可先在 500 - 600℃進(jìn)行預(yù)熱，然后再快速升溫到淬火溫度。

根據(jù)齒輪的材料和尺寸，合理選擇加熱設(shè)備。對(duì)于大型齒輪，感應(yīng)加熱可能由于加熱不均勻而不適用，箱式電阻爐等熱處理設(shè)備能提供更均勻的加熱環(huán)境。

加熱溫度確定

嚴(yán)格按照材料的熱處理工藝規(guī)范確定淬火溫度和回火溫度。淬火溫度的選擇要考慮材料的 Ac3（亞共析鋼）或 Ac1（過(guò)共析鋼）點(diǎn)，同時(shí)要結(jié)合齒輪的具體性能要求。例如，對(duì)于要求較高強(qiáng)度的齒輪，淬火溫度可適當(dāng)提高，但也要防止晶粒長(zhǎng)大?；鼗饻囟葎t根據(jù)所需的硬度和韌性平衡來(lái)選取，一般在 500 - 650℃之間，回火溫度越高，韌性越好，但硬度會(huì)相應(yīng)降低。

三、淬火階段關(guān)鍵細(xì)節(jié)

淬火介質(zhì)選擇

根據(jù)齒輪的材料和尺寸選擇合適的淬火介質(zhì)。對(duì)于大模數(shù)齒輪，由于其尺寸較大，熱容量高，淬火時(shí)需要能夠快速冷卻但又不會(huì)引起過(guò)大的淬火應(yīng)力的介質(zhì)。水雖然冷卻速度快，但容易引起較大的淬火變形和開(kāi)裂，一般對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、要求不高的大齒輪可以考慮使用；而淬火油冷卻速度相對(duì)較慢，能有效減少淬火應(yīng)力，對(duì)于精度要求較高的大模數(shù)齒輪更為合適。

淬火介質(zhì)的溫度和流動(dòng)性也很重要。淬火油的溫度一般控制在 40 - 80℃，溫度過(guò)高會(huì)降低冷卻速度，過(guò)低則可能增加粘度，影響冷卻的均勻性。同時(shí)，要保證淬火介質(zhì)的良好流動(dòng)性，例如通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)使淬火油在淬火槽內(nèi)不斷循環(huán)，以避免局部過(guò)熱。

淬火操作規(guī)范

齒輪浸入淬火介質(zhì)的方式要正確，應(yīng)保證齒輪均勻冷卻。對(duì)于大模數(shù)齒輪，建議采用垂直浸入的方式，并且要緩慢平穩(wěn)地放入淬火介質(zhì)中，防止淬火介質(zhì)的劇烈沸騰和沖擊導(dǎo)致局部冷卻過(guò)快。在淬火過(guò)程中，齒輪應(yīng)在淬火介質(zhì)中適當(dāng)攪拌，以保證冷卻的均勻性，例如通過(guò)淬火槽內(nèi)的攪拌裝置使淬火油或水均勻地流過(guò)齒輪表面。

四、回火過(guò)程關(guān)注

回火及時(shí)性

齒輪淬火后應(yīng)及時(shí)回火，以消除淬火應(yīng)力。一般情況下，淬火后至回火的間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 2 - 4 小時(shí)，否則由于淬火應(yīng)力的長(zhǎng)期存在，可能會(huì)導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)裂紋。

回火工藝參數(shù)

按照預(yù)定的回火溫度和回火時(shí)間進(jìn)行回火操作?；鼗饡r(shí)間要足夠長(zhǎng)，以保證淬火組織充分分解和應(yīng)力得到有效消除。對(duì)于大模數(shù)齒輪，回火時(shí)間一般較長(zhǎng)，可能需要 2 - 5 小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，具體時(shí)間取決于齒輪的尺寸和材料。同時(shí)，回火過(guò)程中要注意爐溫的均勻性，避免因溫度不均勻而導(dǎo)致齒輪回火后性能不一致。

五、質(zhì)量檢測(cè)與后續(xù)處理

質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目

調(diào)質(zhì)完成后，要對(duì)齒輪進(jìn)行全方面的質(zhì)量檢測(cè)。首先要進(jìn)行硬度檢測(cè)，檢測(cè)位置應(yīng)包括齒頂、齒根和齒面等多個(gè)部位，確保硬度符合設(shè)計(jì)要求。例如，對(duì)于調(diào)質(zhì)后的齒輪，硬度一般要求在 HB200 - HB300 之間。

進(jìn)行金相組織檢查，觀察淬火和回火后的組織是否為均勻的回火索氏體組織。如果組織中出現(xiàn)粗大的晶粒、未溶鐵素體或網(wǎng)狀滲碳體等異常組織，說(shuō)明熱處理工藝可能存在問(wèn)題。

檢測(cè)齒輪的變形量，通過(guò)測(cè)量齒輪的公法線(xiàn)長(zhǎng)度、齒圈徑向跳動(dòng)等參數(shù)，判斷齒輪的變形是否在允許范圍內(nèi)。對(duì)于變形超標(biāo)的齒輪，可能需要進(jìn)行后續(xù)的校直或精加工處理。

后續(xù)處理措施

如果齒輪變形量較小，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)哪ハ鞯染庸な侄蝸?lái)修正尺寸。但如果變形量過(guò)大，可能需要重新進(jìn)行熱處理或采取特殊的校直工藝。對(duì)于經(jīng)過(guò)校直處理的齒輪，要再次進(jìn)行回火處理，以消除校直過(guò)程中產(chǎn)生的新的應(yīng)力。