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齿轮退火及正火常见缺陷及其对策
2020-03-07 返回列表
齿轮的热处理分为预备热处理和最终热处理。预备热处理的目的是消除和改善前工序引起的缺陷,为后续工序做好组织和性能准备。而最终热处理的目的是使齿轮达到设计和使用的性能要求。
由铸造和锻造或轧制所产生的物件一般称为毛胚或钢材。铸造时因铸件各部位自高温冷却时的冷却速度和凝固速度不同,或锻造轧制时因其各部分的壁厚和热加工终了温度不同。常常会出现过热、粗大、不均匀晶粒等组织缺陷。通过正火或退火改善以上组织缺陷:细化晶粒与组织,并消除残余应力,有利于切削加工,减小淬火变形以及提高力学性能等。
本文主要介绍预备齿轮热处理的退火和正火过程中常见的缺陷,产生的原因以及应对的策略
退火常见缺陷及其对策
退火:指将工件加热到适当的稳温度定,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。缓冷是指炉冷或坑冷。即在炉中冷却到500度以下,再在空气中冷却到室温,或随炉冷却到室温。
一、硬度过高
产生原因:
1、中碳钢退火时加热温度过高,冷却速度太快,等温温度过低所致。
2、高速合金钢等温退火时,等温时间不足,随后冷至室温的速度过快,产生部分贝氏体和马氏体转变。
对策:
严格执行退火工艺规范,控制冷却速度。
补救措施:
重新退火。
二、粗大魏氏组织
形成原因:
加热温度过高和冷却速度较快时,在退火组织中容易产生。
对策:
严格控制加热温度和冷却速度。
补救措施:
通过完全退火或重新加热正火。将针状组织完全溶解于奥氏体中,再进行正确的冷却,使晶粒细化,加以消除。
三、残留应力大
产生原因:
出炉温度偏高
对策:
随炉冷至350度以下出炉空冷
补救措施:
重新退火
正火常见缺陷及其对策
正火指加热到一定的温度,保温一定的时间后进行空冷风冷或喷雾冷却,以得到片状珠光体(或索氏体) ,获得较高的硬度和强度等的工艺方法。
一、表面严重脱碳
产生原因:
在氧化性气氛中长时间加热或重复加热。
对策:
1、采用保护气氛或涂覆防氧化涂料
2、适当增加工件的加工余量
补救措施:
无加工余量的齿轮进行复碳处理,对有加工余量的则采用机械加工去除脱碳层。
二、硬度高
产生原因:
1、加热温度偏低,保温时间短
2、正火后冷却速度过快
对策:
1、改进热处理工艺
2、控制正火冷却速度
补救措施:
重新正火
三、魏氏组织
形成原因:
过热造成奥氏体粗晶,随后冷却速度又过快。
对策:
严格控制加热温度防止过热。
补救措施:
按照正火工艺重新进行正火处理
四、网状组织
产生原因:
1、加热温度过高,
2、冷却速度缓慢
对策:
严格控制加热温度和冷却速度
补救措施:
进行一次高温回火,随后迅速冷却
五、带状组织
组织异常形貌:
珠光体和铁素体呈带状交替按层分布的二次带状的组织形式
产生原因:
合金元素偏析严重的钢材中易出现。钢材“一次带状”的存在是不可避免的。正火火时锻造毛坯在双相区(A1-A3)冷速缓慢将形成“二次带状”,“二次带状”组织是“一次带状”组织的再现。
危害:
尽管正火后带状组织的硬度不高,但因组织的不均匀性,导致加工齿轮的钻头拉刀,齿轮寿命下降。被加工的表面粗糙度加大,淬火后易形成混晶组织和非马组织,使齿轮变形倾向增加,强韧性降低。
对策:
请大家补充出现带状组织该如何应对?
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