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做家：丁盛，王昱程，武计强，许仁伟
单元：中航产业常州天山重工死板有限公司
根源：《金属加工（热加工）》杂志
由于商场比赛越来越剧烈，关于产物原料的请求也越来越严酷，客户关于渗碳件表面强硬层硬度梯度值尤其正视。不单请求表面硬度高，还请求硬度梯度平坦、硬度降很小，前提极端严酷。如今风电齿轮箱输出齿轮要紧以小模数、中浅渗碳层齿轮为主，比方图1所示为某输出齿轮，详细参数见表1，技能请求见表2。须要尤其重视的是，其灵验强硬层深请求1.4～1.7mm，距渗层表面0.1～0.7mm地区内硬度值请求≥HV（58HRC）。即使这项请求能够提升疲困强度、耐磨性等，从而提升产物原料与利用寿命，不过在热管教临盆流程中倒是较难到达的。
本次改良在原工艺基本上，一些关键参数做了变换，采纳了两种工艺计划，并与原工艺在硬度梯度值方面举行对照，依据两种计划下的热管教原料，终究考证计划的可行性。
表1输出齿轮参数
材料
模数
齿数
毛重/kg
18CrNiMo7-6
5
表2技能请求
碳化
物/级
M/级
残留奥氏
体A/级
心部F
/级
灵验强硬层
深度/mm
心部硬
度HRC
齿面硬
度HRC
3
3
3
3
1.4～1.7
35～45
58～62
1.原工艺剖析
原工艺见表3，由于碳势配置较高，奥氏体化保温时溶于奥氏体的碳较多，淬火后残留奥氏体较多，只可过程℃回火来消除残留奥氏体，但同时也低落了试样表面0.1～0.7mm处硬度。原工艺下，试样硬度梯度弧线见图2。
表3原工艺参数
渗碳
温度/℃
强渗
碳势（%）
强渗
功夫/h
分散碳
势（%）
分散
功夫/h
出炉
温度/℃
高温
回火
淬火
温度/℃
回火
温度/℃
1.08
9
0.75
6
—
关于灵验强硬层深度对照深（≥2.5mm）的产物，此工艺是可行的。由于深层深的产物，热管教后，其表面高碳地区较大，大概在距渗层表面0.7mm处碳含量仍有0.65％乃至0.7％以上，在此环境下℃回火，0.7mm处仍有较高的硬度，到达HV完整不成题目。
但是输出齿轮由于层深较浅，试样表面高碳地区较小，0.5～0.7mm地位碳浓度较低，大概不够0.5％。要是在这类环境下，仍用较高温度（℃）回火，必将会硬度不到HV。由图2中硬度梯度弧线能够考证这一点。
总的来讲，表面强硬层的硬度要紧由碳浓度、淬火冷却介质烈度保证，其次回火温度、残留奥氏体含量也对其有较大的影响。如今由于层深浅，0.7mm处碳浓度没法到达较高的值，只可过程较低的回火温度来保证该地区硬度。原工艺要采纳较低的回火温度，必需处理表面较多残留奥氏体的题目。
2.计划改良
（1）计划一
第一种计划要紧即是低落碳势，为消除淬火后残留奥氏体，尔后℃下回火能够使表面0.1～0.7mm处马氏体硬度不至于低落太多同时表面不会形成较多残留奥氏体而低落硬度；同时增多强扩比，优化表面碳浓度梯度，使淬火后有个较好的硬度梯度。是以，归纳之下，其表面硬度及0.1～0.7mm处硬度均能保证。
（2）计划二
第二种计划在渗碳后加高回，碳化物及合金碳化物弥漫析出，在淬火奥氏体化流程中不易溶于奥氏体，能够消除淬火后残留奥氏体，尔后℃回火既可保证表面无较多残留奥氏体，也可保证0.1～0.7mm处硬度回火后低落较少。
两种计划淬火前奥氏体化保温温度由℃降为℃，要紧为抵制淬火后形成过量残留奥氏体。两种计划详细工艺参数见表4。
表4两种计划工艺参数
渗碳
温度/℃
强渗
碳势（%）
强渗
功夫/h
分散碳
势（%）
分散
功夫/h
出炉
温度/℃
高温回
火/℃×h
淬火
温度/℃
回火
温度/℃
原工艺
1.08
9
0.75
6
—
计划一
1.05
9.5
0.68
5.5
—
计划二
1.08
9
0.75
6
×5
3.改良计划后果
过程两种计划热管教后原料见表5，机关图见图3。
表5两种计划下热管教原料
碳化
物/级
M
/级
残留奥氏
体A/级
心部
F/级
灵验强硬
层深度/mm
心部硬
度HRC
齿面硬
度HRC
计划一
1
3
2
2
1.67
40
60
计划二
1
2
2
3
1.75
39
61
探测两种计划下试样强硬层硬度梯度后，后果如图4、图5所示。0.1～0.7mm内硬度均在HV以上。
4.结语
整体来讲，两种改良计划均很好地处理了较高的渗层硬度梯度值题目，而且在另外热管教原料方面均达标。
从硬度梯度弧线看，计划二要比如案一关于渗层硬度梯度值的改进加倍灵验，其HV以上硬度地区约占总强硬层的56％。
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