怎樣通過改進(jìn)熱處理設(shè)備與工序方法減小大直徑汽車盤式錐齒輪滲碳淬火畸變
重型載重卡車單級減速器車橋大直徑盤式錐齒輪，直徑達(dá)495mm，高度66. 5mm，產(chǎn)品單件質(zhì)量為43kg。齒數(shù)Z=38，模數(shù)m=13mm，材料為SAE8822H。技術(shù)要求：有效硬化層深度1. 778～2. 285mm，表面硬度57～65HRC，齒心部硬度30～45HRC，馬氏體、殘留奧氏體和碳化物為1～5級、表面網(wǎng)狀非馬氏體組織層深≤0. 025mm；變形要求內(nèi)孔圓度≤0. 15mm，外緣平面度≤0.10mm，內(nèi)緣平面度≤0.20mm。
(1)工藝流程及畸變問題
1)工藝流程
毛坯鍛造成型→預(yù)先等溫正火→機(jī)加工→滲碳空冷→二次加熱→淬火壓床加壓淬火→回火→車內(nèi)孔→齒輪配對→強(qiáng)力拋丸→錳磷化→入庫。
2)畸變。滲碳和緩冷處理采用帶緩冷室的密封多用爐，二次加熱設(shè)備采用9工位轉(zhuǎn)底爐完成，壓淬采用Y9050B淬火壓床。其熱處理工藝路線為：滲碳930℃×18h，碳勢1.1%→降溫，擴(kuò)散860℃×1. 6h，碳勢0.8%→出爐緩冷→轉(zhuǎn)爐二次加熱850℃×2h，碳勢0.8%→出爐壓床淬火→低溫回火180℃×2h。檢驗(yàn)結(jié)果，變形合格率僅為60%左右，而且有部分表面有脫碳情況。
(2)新工藝及效果
1)工藝流程
毛坯鍛造成型→預(yù)先等溫正火→機(jī)加工→滲碳→淬火壓床加壓淬火→回火→車內(nèi)孔→齒輪配對→強(qiáng)力拋丸→錳磷化→入庫。滲碳淬火改用STKEs-60/60/750-2×15-950CN型推盤式雙排滲碳連續(xù)生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線為全自動控制，滲碳后可直接入油淬火或進(jìn)入保溫室由機(jī)械手取料進(jìn)行壓力淬火，工藝見圖4-23。
2)壓淬工藝及效果。脹孔壓強(qiáng)3～3. 5MPa；采用脈動施壓，頻率20次/min，其壓強(qiáng)5～5. 5MPa；淬火油為好富頓快速冷卻K油，淬火油流量三級開關(guān)全部打開，壓淬時間5min。
檢驗(yàn)結(jié)果，變形控制在合格范圍內(nèi)，基本消除表面脫碳問題。單件質(zhì)量大，在高溫狀況下自身屈服強(qiáng)度很低，疊放會造成下面齒輪變形加大，為此采用疊放，但每個齒輪上架隔放，以減小下面齒輪的畸變。經(jīng)臺架疲勞試驗(yàn)，由過去的20萬次左右提高到產(chǎn)品質(zhì)量要求的50萬次
