齒輪毛坯一般要進行正火處理:提高切削性能,細化晶粒,減小隨后熱處理變形。但不能講不正火就一定C-N共滲后不合格,不正火可能出現(xiàn)問題:-變形大;-組織粗大。很多農(nóng)機齒輪和低成本齒輪毛坯就是鍛打空冷后直接加工的。
滲碳和碳氮共滲哪個好?不能一概而論。氮氮共滲不出現(xiàn)缺陷的前提下耐磨性、表面硬度要高于滲碳,接觸疲勞強度高于滲碳齒輪。有大量的學術(shù)論文報道。碳氮共滲容易出現(xiàn)“三黑”致命缺陷,工藝過程對設(shè)備要求很嚴格。在國內(nèi)碳氮共滲與滲碳在井式爐中應(yīng)用非常普遍,但要注意關(guān)注“三黑”并解決的的不多,與生產(chǎn)產(chǎn)品要求不高有關(guān),在齒輪行業(yè)就要求很嚴。淺層零件(0.15-0.5mm)多采用C-N共滲,表面硬度容易達到。井式爐、多用爐后期通氨進行碳氮共滲目的是為了解決非馬層深超標問題,與中溫碳氮共滲工藝有區(qū)別。連續(xù)推盤線不推薦采用碳氮共滲,我個人觀點弊大于利,容易造成沿晶非馬超標。同樣的服役條件,碳氮共滲層深要比滲碳的淺一些為好。因此,比較節(jié)能應(yīng)該大力推廣,國外也如此,這就需要我等同行在“三黑” 控制上做得更好。在重載齒輪/構(gòu)件上,滲碳淬火仍然是較優(yōu)的工藝。
滲碳齒輪所用材料大都是含碳量小于0.25%的低碳鋼或低碳合金鋼,一般采用正火或等溫正火工藝進行預(yù)處理,加工過程中常遇到因金相組織中含有大量鐵素體,硬度較低而導致拉、插齒加工時粘刀、不斷削以致擦傷加工面或使加工面起毛;或者因組織中出現(xiàn)粒狀貝氏體,硬度較高而導致刀具崩刃或刀具損耗快。不同金相組織、不同硬度對不同切削加工方式(如車、拉、插、滾、剃等)的加工性能是不同的,球狀組織對車加工有利;片狀珠光體對拉削加工較好;如20CrMnTi鋼,正火組織為鐵素體+珠光體,硬度為156~209HB時,滾、剃齒加工性能良好,但會出現(xiàn)拉齒加工困難現(xiàn)象,而采用調(diào)質(zhì)處理,金相組織為回火索氏體+鐵素體,硬度為180~220HB時,其車削性能好,而插齒加工性能又差、且效率很低。究竟什么樣的硬度、組織適合各種切削加工性能,希望大家都來參與討論。
滲碳鋼的加工性能主要表現(xiàn)在滾、剃、拉削上,車削一般不是問題,硬度控制與機床、刀具和加工習慣有很大關(guān)系,不能一概而論。1 滾齒、螺旋銑齒毛坯硬度要求與模數(shù)有很大關(guān)系,小模數(shù)硬度高一些170-190HB,大模數(shù)(m=4.5以上)硬度低一些150-175HB。2 硬度雖然重要,但金相組織也很關(guān)鍵,許多廠子不大注意這一點,對硬度要求多一些。金相組織中等軸狀P+F切削性能好。出現(xiàn)粒貝較差,但實際生產(chǎn)中往往有誤區(qū)。這主要是因為出現(xiàn)粒貝硬度高,新刀切削光潔度好(容易產(chǎn)生誤區(qū)的地方),但壽命很短沒太注意。3 滲碳鋼除了擠壓成型或冷擺碾外,一般不能進行球化退火或調(diào)質(zhì)處理得到球狀組織,因為球狀組織滾、剃加工性能很差。