增强齿轮表面硬度的热处理技术

时间: 2019-08-12 00:13:56 浏览次数:
简介:齿轮表面硬度增强可能过热处理技术来实现,该工艺具有表面质量好的优点,可根据不同材质、控制工件热容量大小。

       齿轮表面硬度增强可能过热处理技术来实现,该工艺具有表面质量好的优点,可根据不同材质、控制工件热容量大小、以及激光处理工艺参数的不同,实现硬度、强化层深度可控。在传统热处理炉的工艺中影响强化效果的技术因素,在激光相变强化中所起的作用发生了很大变化。

齿轮热处理1

1.弥散强化和畸变强化
       激光相变强化形成奥氏体,当停止激光照射,金属表面发生马氏体转变。在此工艺环境下形成的奥氏体,不管是表层,还是里层,奥氏体晶粒都没有孕育长大的机会。弥散的奥氏体晶粒,形成弥散的马氏体相或贝氏体相,使组织具有晶格强化的同时具有弥散强化效果。而且,在激冷条件下形成的马氏体晶格,比常规淬火有更高的缺陷密度。与此同时,残余奥氏体也获得极高的位错密度,使金属材料具有畸变强化效果,强度大大提高。

2.无氧化脱碳淬火
       将齿轮在热处理炉中加热后进淬火池淬火处理,工件在加热过程如没有保护措施,便会发生氧化、脱碳现象,使工件的硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。
       激光相变强化所使用的吸光涂料具有保护工件表面免遭氧化的性能。

3.激光强化的抗疲劳机理
       影响金属材料抗疲劳性能的原因之一是疲劳裂纹的萌生时间。磨损和疲劳在材料损伤过程中交互促进,磨损沟痕可成为疲劳裂纹的萌生点,加速疲劳裂纹的萌生,材料表面出现疲劳裂纹后,表面粗糙度严重恶化,磨损也将加剧。
激光强化层具有较强的抗塑性变形和抗粘着磨损能力。

4.等强工作层 常规热处理的冷却方向是由表及里,表面的冷却速度最快,由表及里冷却速度逐渐降低,所以得到了由表及里硬度值下降的梯度分布。
       激光相变强化的加热方向虽然也相同,但表面温度较高,而且加热时间相对较长,可达0.2~0.25s,而里层奥氏体化则是舜间完成,使得表层奥氏体中有更高的碳浓度,有更强的固溶强化效果。激光淬火冷却方向却与常规热处理相反,是由里及表,里层温度虽低,但冷却速度最快,外层温度虽高,有固溶强化优势,但冷却速度最慢,虽然里层碳浓度稍低,但畸变强化和弥散强化更强烈。这样在硬化层内就形成了几乎不变的硬度值分布。
激光强化件等强工作层避免了常规热处理件一旦表面出现磨损,其磨损速度便加速的现象。

齿轮热处理2

       齿轮激光相变强化工艺技术:
       材料问题:激光齿轮宜采用中碳钢,不宜采用低碳钢。如果采用低碳钢,齿轮的基体将没有强度保证,降低弯曲疲劳强度。

增强齿轮表面硬度的热处理技术

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