17CrNiMo6鋼大型重載內齒圈滲碳淬火畸變控制

由于現代工業的發展對齒輪傳動類機械低件的要求越來越高，要求其具有耐磨、抗表面接觸疲勞和抗彎曲疲勞等綜合力學性能。熱處理是齒輪生產制造中的一道關鍵工序，主要是對齒輪進行滲碳淬火處理，其存在的主要問題是齒輪的畸變。影響齒輪畸變的因素很多，而且其中很多因素彼此交互影響，難以控制，生產中經常會因畸變超差而產生廢品，滲碳淬火畸變已經成為國內外齒輪制造中的技術難點之一。

大型重載內齒圈在大型工程機械裝備齒輪箱中具有廣泛的應用，由于其體積較大，且屬于薄壁結構，此類低件的畸變更不容易控制。在滲碳淬火過程中，如果加熱或者冷卻不合理會造成工件不均勻漲縮，致使齒圈產生畸變。內齒圈的畸變主要包括橢圓度和錐度兩個方面，本文結合實際生產情況，從滲碳淬火工藝和工裝兩個基本點方面進行改進，將內齒圈的畸變程度控制在較低的范圍內。

從工藝和工裝方面，對合理控制內齒圈畸變進行了研究。得出的結論是：

1)內齒圈滲碳前增加一道去應力退火工序，其退火溫度遠低于滲碳、淬火的溫度，而且加熱速度較慢，有利于加工應力的釋放。

2)滲碳前的升溫期采取階梯升溫并嚴格控制升溫速度60℃/h，可以減小內齒圈各部位由于受熱不均勻引起的溫差，保證穩定的奧氏體的轉變速度，而且采用相對較低的滲碳淬火溫度和提高淬火介質溫度，可以相應減少熱應力和組織應力，在一定程度上減小內齒圈畸變程度。

3)內撐式工裝的定位套可以在淬火過程中與內齒圈形成良好的貼合，限制內齒圈橢圓度和錐度畸變，而且采用多點支撐可以改善熱傳遞效率使內齒圈各部位受熱均勻，減小熱處理過程中由于工件自身質量過大而受力不均勻引起的畸變。

4)工藝和工裝改進后小范圍量產，可以將橢圓度控制在0.40～0.70 mm，錐度控制在0.28～0.52 mm，其平均值相對于內齒圈內徑的畸變率分別為佳0.036%和0.027%，具備了大規模量產推廣應用的條件。