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齿轮淬火变形的分析和对策

7t火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，工件材料为22crmoh钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。

锥齿轮要求渗碳层---为1.7-2.1mm，碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64hrc，芯部硬度为35-40hrc。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹---贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。金相组织检验发现，主动齿轮带状组织中铁素体带处是裂纹，裂纹扩展并与带状组织平行。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现---的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。

分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件组织均匀性差，带状组织---引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的组织应力，造成工件畸变过大超差而失效。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状组织---超差造成的。由于带状组织---，相邻部位显微组织不同，差异很大，大齿轮淬火设备供应商，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向---明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的组织应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。

根据以---析，提出工艺改进措施如下：

（1）生产中从首工序严吧材料检验关口，要求带状组织≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。

（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状组织≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。

（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯组织性能，为减少和消除齿轮组织缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。

---轴承零件采用中频淬火设备进行热处理的具体工艺

轴承零件在工作过程中要承受交变应力，因此，生产上要求轴承零件具有高的性能、高的耐磨性以及---的尺寸稳定性。为满足上述需要，很多厂家采用中频淬火设备进行热处理，效果---。

轴承零件采用中频淬火设备进行加热热处理，加热温度为850℃。

套圈淬火冷却在特殊冷却装置上进行，以---水以10-15m/s速度通过淬火零件的表面。水压为1.5-3mpa，其快速冷却时间以---零件于150℃左右自回火。低温回火160-170℃。

空心滚子（直径φ32mm×52mm×φ12mm）表面淬火采用中频淬火设备进行，温度为930-960℃，时间15s，随后均温。内径表面温度650-750℃时使滚子内外表面形成奥氏体，然后用快速流动水冷却。

表面淬回火后技术要求：表面硬度为61-64hrc，中心硬度为31-43hrc；淬火层---为2.0-3.5mm。表层的显微组织为隐晶（或细晶马氏体），残留碳化物以及残留奥氏体组成，中心组织为托氏体与索氏体的混合组织。

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