做家：金荣植
单元：哈尔滨汇隆汽车厢桥有限公司
根源：《金属加工（热加工）》杂志
在齿轮渗碳、渗氮及碳氮共渗热处置进程中，时时会碰到防渗方面的题目，如齿轮轴的花键、罗纹部位的防渗。对此，可采取涂覆防渗涂料等法子停止部分防渗，使其在热处置后直接赢得梦想的硬度；尚有部份齿轮采取防渗维护后直接淬火，淬火后防渗部位可直接停止切削加工。采取优秀的热处置防渗法子，不只能够使齿轮的防渗部位（硬度）到达产物技艺请求，况且还能够简化工序，升高热处置成本。方今，齿轮的防渗紧要有涂覆防渗涂料防渗法子、镀铜防渗法子及死板防渗法子等。可凭借产物技艺请求、特色及热处置工艺，取舍不同的防渗法子。
一、涂覆防渗涂料防渗法子
齿轮用防渗涂料遵从防渗效用紧要分为防渗碳涂料、防渗氮涂料及防碳氮共渗涂料。遵从JB/T《热处置维护涂料寻常技艺请求》及JB/T《防渗涂料技艺前提》准则请求，防渗涂料粘度应为25~65mm2/s；不该有结块，涂层应平均完好，附着功用好；涂层在室温下2h内应能枯燥，在60~℃界限30min内应能枯燥；涂层应有优秀的剥落功用；防渗功用及格，对于涂覆防渗碳、防碳氮共渗涂料工件的阻硬率h≥80%，该涂料及格。对于涂覆防渗氮涂料的工件表面最高硬度Hmax≤HV0.1或HV10，该涂料及格。
方今齿轮的防渗多采取涂覆涂防渗涂料法子。采取克己防渗涂料法子，临盆成本较低，但配制进程冗杂；采取市售商品防渗涂料，防渗效果较好，哄骗便利，但花费相对较高。
1.克己防渗碳涂料法子
几种罕用的防渗碳涂料配方及哄骗请求见表1。
表1几种罕用防渗碳涂料配方及哄骗请求
序号
成份构成（品质百分比，%）
哄骗请求
1
氧化铜30+滑石粉20+水玻璃50
刷涂两层
2
铅丹4+氧化铝8+滑石粉16+水玻璃余量
调匀哄骗，涂两层，合用于高温渗碳
3
石英粉12~14.5+硅藻土18.5~20+氧化铬6~7+余量水玻璃
用水玻璃调匀后哄骗，~℃停止枯燥，而后装炉渗碳
4
氧化铝30+二氧化硅22+碳化硅22+硅酸钾7+水19
涂料呈白色，密度为2.25g/cm3，合用于0~℃较高温度下渗碳哄骗
2.代替镀铜的防渗碳涂料
（1）克己防渗碳涂料
涂料配方（品质分数，%）：硼砂76，氧化铜10，滑石粉10，膨润土3，碳酸钠1。
哄骗法子：将上述粉状涂料混杂平均，用温水和谐至稠密状，屡屡刷涂齿轮防渗部位，涂层厚度1.5~2.0mm，在~℃停止烘干30min，而后装炉渗碳。
（2）采取商品防碳氮共渗涂料
采取CN-1型防碳氮共渗涂料代替镀铜法子停止防渗，其防渗效果好，涂层易剥落，防备了废水处置，临盆效率升高11~20倍，没有觉察氢脆裂纹和磨削裂纹，镀铜防渗和CN-1型防渗涂料防渗效果较量见表2。
表2镀铜防渗和CN-1型防渗涂料防渗效果较量
防渗方法
热处置工艺
防渗表面硬度HRC
镀铜防渗
℃×10h碳氮共渗，℃×3.8h回火（多用炉）
43.8
CN-1型防渗涂料防渗
44.9
3.防氮化涂料配方及其哄骗法子
齿轮非氮化部位的防渗法子下列。
（1）涂料法
采取有机和无机防渗氮涂料，防氮化涂料配方与哄骗法子见表3。寻常请求工件表面粗拙度值Ra≥3.2μm，保证工件表面具备肯定吸附力。
（2）锈蚀防渗氮法子
锈蚀防渗氮法是把不需求氮化的部位洗刷去脂后，放在空气中，任其表面生锈。氮化时，在生锈的表面上涂上一层油脂，便能有用防备氮原子的渗入。
表3防氮化涂料配方及哄骗法子
配方
哄骗法子
铅粉：1份
铬粉：1份
锡粉：2份
研成细末，用氧化锌调成糊状
氧化锌：6份
甘油：1份
与含有小批氯化铵的盐酸溶液搅拌成糊状，涂于工件表面，在℃下烘干，复以薄铝纸
铅粉：6份
锡粉：4份
混杂剂：13份
混杂剂由植物油1份，硬脂油1份，猪油4份，松香2份，氯化锌1份构成，将铅粉、锡粉研细插手混杂剂调匀
中性水玻璃：
8~9份
石墨粉：1~2份
工件在70~90℃预热后用毛刷将涂料平均刷涂2~3次，厚度0.5~1mm，而后在~℃炉中烘干
4.商品防渗涂料
（1）NFT-1型防渗碳涂料配方及其哄骗法子
NFT-1型防渗碳涂料是一种硅酸盐型的防渗材料。
防渗碳涂料构成：阻渗材料（熔块釉，熟料）、填充材料（如Al2O3、SiO2）、粘结材料（钠水玻璃）、表面活性剂和助溶剂等。硅酸盐防渗碳涂料配方见表4。
表4硅酸盐防渗碳涂料配方（品质分数，%）
熔块釉SiO2Al2O3粘合剂
钠水玻璃
哄骗法子与效果：涂料经设置和研磨后再与粘结剂混杂平均，调制成糊状体。采取浸涂法子，而后果然晾干，涂层厚度为0.10~0.30mm。试样材料20CrMnTi钢，采取气体渗碳炉停止渗碳，渗碳温度~℃，渗碳功夫为6~8h。通过防渗功用探测，阻硬率到达80%，防渗涂料及格。
（2）KT、PC、AC及AN系列防渗涂料
KT-型防渗碳涂料：KT-型防渗碳涂料配方为，二氧化硅48g、碳化硅20.5g、氧化铜6.8g、硅酸钾8.2g、水16.5g，合用于~℃气体渗碳，防渗碳效果好。
KT、PC、AC及AN系列防渗涂料：KT、PC和AC、AN系列防渗涂料离别见表5和表6。
表5KT及PC系列防渗涂料
品名
用处
合用温度
/℃
涂层特色
KT-98
防渗碳、防碳氮共渗，防渗层深度＞2.5mm
~
渗碳后淬火，涂层不能剥落，但赶快溶于水
PC-3C
深层（＞6.0mm）防渗碳
~
自剥
PC-2
部分防渗碳
~
自剥
KS-2
防渗氮
~
自粉化
表6AC及AN系列防渗涂料
品名
型号
功用特色
防渗碳、防碳氮共渗涂料
AC
淬火时涂料不零落，热后喷砂去除
AC
深层渗碳（渗碳层＞6mm）部分防渗
AC
涂层溶于水，合用于罗纹及花键防渗
AC
深层渗碳时罗纹防渗
防渗氮涂料
AN
水溶性涂料，渗氮后涂层粉化，易于废除
ANP
用于离子渗氮部分防渗
5.齿轮上细微通孔的防渗处置法子
行星齿轮如图1所示，材料为20CrMnTi，齿轮φ49mm内孔及φ2mm的通孔需防渗处置，而后停止渗碳、淬火和回火处置。
（1）防渗碳法子与效果
采用水溶性防渗涂料，对φ49mm内孔采取软毛刷刷涂防渗涂料，防渗效果很好。而φ2mm的通孔的防渗法子是，首先把防渗涂料装在打针器针管内，而后用大号针头从φ49mm内孔将防渗涂料打针到φ2mm的通孔内，既能保证通孔的防渗效果，又不能把防渗涂料涂到齿面上。此种防渗法子防渗效果好，效率高。
6.外罗纹涂覆防渗涂料法子
（1）外罗纹防渗法子
在涂覆防渗涂料前，齿轮应经洗刷机洗刷，而后将防渗涂料搅拌平均后，涂覆在罗纹及过渡区上，请求前后两次平均涂覆，涂层厚度到达1~1.5mm。果然枯燥后，经脱脂炉加热烘干，渗碳炉渗碳、淬火、洗刷、回火和罗纹部算帐后，对尾部罗纹停止考验。金相考验罗纹部无渗碳层；考验尾部罗纹硬度为37~38HRC，防渗效果及格（如载重汽车启动桥积极圆锥齿轮技艺请求30~38HRC）。
（2）涂覆防渗碳涂料的厚度
通过临盆实验觉察，对一些材料齿轮若涂覆防渗碳涂料偏薄（如0.3~0.5mm）时，金相考验固然及格（即无渗碳层），但尾部罗纹硬度偏高，到达41~45HRC，不及格。这是由于（载重汽车启动桥）积极圆锥齿轮采取22CrMoH等材料时，因其淬透功用较高造成的。当罗纹部涂覆的防渗碳涂料较厚（如1.0~1.5mm）时，可升高材料的冷却速率，尾部罗纹硬度能够保证（37~38HRC）；反之，硬度超标。
7.涂覆防渗涂料职掌法子及请求
（1）首先要对防渗的齿轮表面停止洗刷处置（溶液温度70~80℃），除去防渗及其余部位的油渍和污物，哄骗自己余热挥发掉水份。其次，调动好防渗涂料的配比和稠密度，将涂料搅拌平均，保证防渗涂料在哄骗进程中的粘着性和厚度，最后保证其防渗效果。
（2）凭借产物技艺请求及其特色，对紧急部位（如积极齿轮外罗纹，经渗碳或碳氮共渗、淬火及回火后，罗纹硬度请求≤38HRC）可分两次用人为方法停止涂覆，总厚度把持在1.0~1.5mm，而后在室温下枯燥≥2h，也许在60~℃烘干≥0.5h，便可装炉；对一些防渗部位硬度值请求45~50HRC齿轮，可对防渗部位涂覆一遍防渗涂料，其厚度能够薄一些（如0.20~0.30mm），有肯定的漏渗效果。总之，涂层的厚度应凭借涂料的品质及化学热处置工艺等而定。同时，枯燥后的涂层，肯定平均、完好、精细、无剥落、无裂纹。
（3）凭借防渗齿轮的尺寸、形态和面积巨细，能够取舍刷涂、浸涂及喷涂等法子。
刷涂法：采取软毛刷刷涂，第一次刷涂防渗涂料厚度1.0~1.5mm，在室温下安放60min后刷涂第二次，总厚度到达1.5~2.0mm。两次刷涂后，保证防渗部位不漏出（齿轮）金属，涂层平均，齿部表面不粘上防渗涂料。此法子合适于大型齿轮的部分防渗维护。
浸涂法：将齿轮需求防渗部份迟缓放入涂料槽内，逗留10~20s后，再迟缓掏出，微微丢掉或从齿轮下端刮去有余的涂料。第一浸涂后，在室温下安放60min后可停止第二次浸涂，涂层到达请求厚度后，安放2~3h，待其全部枯燥后便可停止化学热处置。应留神涂层厚度的平均性，寻常以涂覆2次为好。涂层总厚度以0.8~1.5mm为好。此法子合适于形态简明的小齿轮整个或端头部分防渗维护。
喷涂法：采取喷漆枪平均喷涂防渗涂料，风压为0.2~0.4MPa，一次喷涂厚度0.3~0.5mm，对于大型齿轮喷涂厚度能够厚一些。此法子合适于形态繁杂和大、中型齿轮的整个或部分防渗维护。
二、镀铜防渗法子
1.非渗碳（或碳氮共渗）部位的电解镀铜防渗法子
哄骗碳等元素在铜中分散坚苦的旨趣，在防渗部位镀上厚度在0.1mm以上的镀铜层，使其在渗碳进程中碳原子不能渗入，其特色是不转变需求防渗工件的化学成份。采取此种防渗法子防渗效果好，但成本高，效率低，浑浊严峻。
2.非氮化部位的电镀金属防渗法子
（1）部分镀铜层0.~0.mm。请求造成无孔隙铜膜。
（2）部分镀锡层0.~0.mm。当锡膜厚度＞0.01mm时，为了防备流锡，可停止℃左右加热1~2h的均锡处置。
（3）部分镀镍层0.~0.1mm。
（4）用热镀法镀上一薄层锡0.~0.mm，镀锡的防渗效果深远于镀铜。采取氯化铵做催渗剂停止氮化处置时，不得用镀锡法而运用镀镍法。
三、死板防渗法子
1.阻塞和遮挡法子
对不需渗碳的孔用耐火土与水玻璃混杂后将其塞住，也可将非渗碳面用石棉绳绑缚或用钢套等遮掩。此法子合适于防渗效果请求不太严刻的齿轮。
2.防离子渗氮法子
采取下列死板防渗法子都可到达防离子渗氮请求。
（1）采取顶丝、销钉、螺钉等对齿轮上孔和罗纹孔停止防渗维护。
（2）采取螺母对齿轮外罗纹停止维护。
（3）采取带内罗纹孔或套维护齿轮外罗纹或齿轮外圆。
（4）采取心轴或压盖樊篱齿轮内孔。
3.内罗纹防渗碳法子
比如，从动齿轮装配用罗纹孔的防渗，可采取防渗螺钉（材料A3等），通过手动（或电动、气动）方法拧入防渗螺钉到达防渗碳的目标。此种法子的特色是，防渗效果较好，防渗螺钉能够屡屡哄骗，可代替原采取的涂覆防渗涂料法子。图2为从动齿轮罗纹采取防渗螺钉防渗示企图。
4.戴防渗螺母防渗法子
对热处置前积极齿轮尾部罗纹采取戴不锈钢（或耐热钢）做的防渗碳螺母（见图3）法子停止防渗，螺母与齿轮花键端面应严密贴合，使其在渗碳进程中碳原子不能渗入或小批渗入，以使罗纹淬火后赢得韧性好的低碳（或中碳机关）和低于40HRC的硬度，保证罗纹的哄骗。采取防渗螺母防渗特色是，防渗螺母可屡屡哄骗，但成本较高。
5.从动齿轮内孔的防渗法子
末端传动从动齿轮尺寸为φmm（外圆直径）×φmm（内孔直径）×35mm（宽度），品质约为40kg，材料20Cr。
（1）死板防渗工艺
为简化工序，实行渗碳后直接淬火，可采取死板防渗法子。从动齿轮渗碳时采取上面带圆盘的三角架吊具成串装夹，工件（由于自重）互相来往格外严密，渗碳氛围很难从工件渗入内孔。同时计算一个防渗帽（见图4），以束缚吊具最表层的密封题目。请求防渗帽与工件端面来往面车削平坦（保证其平面度≤0.10mm）。装炉时，先将吊具连同齿轮装入炉内（齿轮高低应整洁摆放），而后在最表层关上防渗帽，靠其自重压紧来往面。渗碳后出炉时，先吊出防渗帽，再将齿轮吊出直接淬火。
（2）考验与效果
探测防渗碳的端面硬度为~HBW，个人到达HBW，淬火机关为索氏体+铁素体，合适于死板加工。
四、防渗效果考验法子
涂覆涂层的防渗面经化学热处置后，应具备优秀的防渗功用，即防渗面能停止车、铣、刨等死板加工。在采取以上防渗法子停止防渗处置时，即使职掌失当，时时会呈现漏渗情形。齿轮防渗效果不良，将直接影响到产物品质。对此，应凭借产物技艺请求及其特色取舍下列一项或几项停止防渗效果考验。
（1）硬度考验法子
探测齿轮防渗部位（代表性或关键性）的上、中、下3个地方的硬度，即使硬度值低于产物技艺请求，则判为及格。
（2）化学剖析法子
化学热处置后的试样可采取化学等法子停止探测，效果应无元素（碳、氮等）渗入。
（3）金相考验法子
通过剖解试样或工件，考验其防渗部位表层有无渗碳（或渗氮、碳氮共渗）层，若觉察有渗碳层（或渗氮层、碳氮共渗层），则说明防渗效果不及格。
（4）积极齿轮罗纹防渗效果的探测法子
能够先拧紧（载重汽车启动桥）积极锥齿轮尾部罗纹上的螺母，而后在扭力机长停止扭力台架实验，拧紧力矩0N.m，而后再安放48h，即使罗纹没有滑扣（滑扣即罗纹牙齿断裂）情形，证实防渗效果及格。
五、防渗涂料的算帐法子
齿轮经化学热处置后，防渗部位上残留的防渗涂料应停止算帐。方今算帐法子有水洗或自粉化、死板算帐（如喷砂算帐、钢丝轮算帐）及化学算帐（如碱溶液洗刷）等。引见几种有用的算帐法子。
1.喷砂算帐
采取手动收缩空气（0.5~0.6MPa）喷枪（嘴），通过收缩空气动员（细）石英砂向罗纹部表面喷发算帐。喷砂算帐时留神，应准时动弹齿轮，不得过分算帐某处，以防其尺寸减小。喷砂采取的收缩空气应通过滤，保证无油、无水。此法子特色是算帐效率较高，但现场粉尘较大，应装配除尘安设。图5为齿轮吹砂算帐示企图。
2.钢丝轮算帐
哄骗克己电动机动员钢丝轮传动机构，计算并制成公道的积极齿轮卡位机构，以利于对积极齿轮尾部罗纹等停止平均、全部、平安的算帐。此法子特色是算帐清洁、效率高。积极齿轮罗纹算帐机示企图见图6。
3.化学算帐
将涂覆涂料部位浸泡在热（60~80℃）的NaOH溶液（10%~15%，品质分数）中2~3h，能够使其残留的防渗涂层熔解。
对于咱们
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