增強齒輪表面硬度的熱處理技術

時間: 2019-08-12 00:13:56 瀏覽次數:
簡介:齒輪表面硬度增強可能過熱處理技術來實現,該工藝具有表面質量好的優點,可根據不同材質、控制工件熱容量大小。

       齒輪表面硬度增強可能過熱處理技術來實現,該工藝具有表面質量好的優點,可根據不同材質、控制工件熱容量大小、以及激光處理工藝參數的不同,實現硬度、強化層深度可控。在傳統熱處理爐的工藝中影響強化效果的技術因素,在激光相變強化中所起的作用發生了很大變化。

齒輪熱處理1

1.彌散強化和畸變強化
       激光相變強化形成奧氏體,當停止激光照射,金屬表面發生馬氏體轉變。在此工藝環境下形成的奧氏體,不管是表層,還是里層,奧氏體晶粒都沒有孕育長大的機會。彌散的奧氏體晶粒,形成彌散的馬氏體相或貝氏體相,使組織具有晶格強化的同時具有彌散強化效果。而且,在激冷條件下形成的馬氏體晶格,比常規淬火有更高的缺陷密度。與此同時,殘余奧氏體也獲得極高的位錯密度,使金屬材料具有畸變強化效果,強度大大提高。

2.無氧化脫碳淬火
       將齒輪在熱處理爐中加熱后進淬火池淬火處理,工件在加熱過程如沒有保護措施,便會發生氧化、脫碳現象,使工件的硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低。
       激光相變強化所使用的吸光涂料具有保護工件表面免遭氧化的性能。

3.激光強化的抗疲勞機理
       影響金屬材料抗疲勞性能的原因之一是疲勞裂紋的萌生時間。磨損和疲勞在材料損傷過程中交互促進,磨損溝痕可成為疲勞裂紋的萌生點,加速疲勞裂紋的萌生,材料表面出現疲勞裂紋后,表面粗糙度嚴重惡化,磨損也將加劇。
激光強化層具有較強的抗塑性變形和抗粘著磨損能力。

4.等強工作層 常規熱處理的冷卻方向是由表及里,表面的冷卻速度最快,由表及里冷卻速度逐漸降低,所以得到了由表及里硬度值下降的梯度分布。
       激光相變強化的加熱方向雖然也相同,但表面溫度較高,而且加熱時間相對較長,可達0.2~0.25s,而里層奧氏體化則是舜間完成,使得表層奧氏體中有更高的碳濃度,有更強的固溶強化效果。激光淬火冷卻方向卻與常規熱處理相反,是由里及表,里層溫度雖低,但冷卻速度最快,外層溫度雖高,有固溶強化優勢,但冷卻速度最慢,雖然里層碳濃度稍低,但畸變強化和彌散強化更強烈。這樣在硬化層內就形成了幾乎不變的硬度值分布。
激光強化件等強工作層避免了常規熱處理件一旦表面出現磨損,其磨損速度便加速的現象。

齒輪熱處理2

       齒輪激光相變強化工藝技術:
       材料問題:激光齒輪宜采用中碳鋼,不宜采用低碳鋼。如果采用低碳鋼,齒輪的基體將沒有強度保證,降低彎曲疲勞強度。

增強齒輪表面硬度的熱處理技術

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