45鋼機(jī)床齒輪熱處理工藝設(shè)計(jì)

（2）過(guò)熱和過(guò)燒鋼件進(jìn)行奧氏體化加熱時(shí)，如加熱溫度過(guò)高或加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起奧氏體晶粒長(zhǎng)大變粗，形成的馬氏體也粗化，這種現(xiàn)象叫過(guò)熱。過(guò)熱的工件幾乎不能防止淬火裂紋產(chǎn)生。因?yàn)樵谏傻鸟R氏體中存在大量微裂紋，這種馬氏體裂紋會(huì)發(fā)展為淬火裂紋。在加熱溫度更高的情況下，鋼的奧氏體晶粒進(jìn)一步粗化，并產(chǎn)生晶界氧化，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起晶界熔化，這種現(xiàn)象叫過(guò)燒。產(chǎn)生過(guò)燒的25工件，其性能急劇降低。有過(guò)熱缺陷的工件，可先進(jìn)行一次細(xì)化組織的正火或退火，然后再按正常規(guī)范重新淬火。有過(guò)燒缺陷的工件因無(wú)法挽救而只能報(bào)廢。（3）軟點(diǎn)：工件或鋼材淬火硬化后，表面硬度偏低的小區(qū)域被稱之為軟點(diǎn)。當(dāng)用水作冷卻介質(zhì)時(shí)，工件表面因被傳熱很差的蒸氣膜包住而造成冷卻緩慢，所以淬火后工件的軟點(diǎn)比較嚴(yán)重，在存在氧化皮和脫碳的部位也會(huì)出現(xiàn)軟點(diǎn)。軟點(diǎn)可用銼刀檢查，容易銼動(dòng)的地方即是軟點(diǎn)所在部位。為了防止軟點(diǎn)，應(yīng)該使工件在無(wú)氧化、無(wú)脫碳條件下加熱；其次是加強(qiáng)淬火介質(zhì)在淬火過(guò)程中的機(jī)械攪拌；也可采用清水中加入鹽、堿，或采用聚乙烯醇等水溶性有機(jī)溶液做淬火介質(zhì)，使鋼件在淬火時(shí)形成蒸氣膜迅速破壞，不至于出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。（4）淬火裂紋淬火裂紋是由于淬火內(nèi)應(yīng)力在工件表層的拉應(yīng)力超過(guò)冷卻時(shí)鋼的斷裂強(qiáng)度而引起的，這種裂紋是工件在進(jìn)入冷卻介質(zhì)中不久之后，溫度降至Ms點(diǎn)（大約為250度）以下時(shí)產(chǎn)生的。這是因?yàn)楣ぜ膴W氏體化溫度急冷至Ms點(diǎn)以下的過(guò)程中，因馬氏體轉(zhuǎn)變使塑性急劇降低，而組織應(yīng)力急劇增大，所以容易形成裂紋。最常見(jiàn)的淬火裂紋如圖2-54所示，有縱向裂紋、橫向裂紋、網(wǎng)狀裂紋和應(yīng)力集中裂紋幾種。對(duì)于淬火后未出現(xiàn)而在磨削后才出現(xiàn)的裂紋，要區(qū)別它究竟是淬火裂紋還是磨削裂紋。磨削裂紋的方向總是垂直于磨削方向并呈平行線形樣式，淬火裂紋則與磨削方向無(wú)關(guān)并呈刀割狀開(kāi)裂。形成淬火裂紋的原因：1.導(dǎo)致淬火裂紋的原因很多，大體可歸納為三個(gè)方面。熱處理工藝：如過(guò)熱、脫碳、冷速過(guò)快、冷卻操作不當(dāng)、淬火后未及時(shí)回火等。2.原材料原因：如有大塊或連續(xù)分布的非金屬夾雜物、碳化物偏析、白點(diǎn)、氣孔、鍛造折疊等。3.工件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或選材不當(dāng)：如工件壁厚相差懸殊，具有形成應(yīng)力集中的尖角、凹角等。在選材方面對(duì)形狀復(fù)雜的零件選用淬透性較低的鋼種，從而造成在激烈的冷卻過(guò)程中開(kāi)裂。淬火裂紋的防止：淬火裂紋一旦產(chǎn)生便無(wú)法挽救，因此必須設(shè)法防止。為了防止淬火裂紋，首先應(yīng)改善零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性，并正確選用鋼材。在淬火技術(shù)方面，應(yīng)特別注意在點(diǎn)以下Ms點(diǎn)以上快冷、在Ms慢冷，即遵守“先快后慢”的原則，如雙介質(zhì)淬火和分級(jí)淬火能有效防止淬火裂紋。工件淬火后要注意立即回火，因?yàn)榇慊鸸ぜ谢蚨嗷蛏俚卮嬖谝欢康臍堄鄪W氏體，這些奧氏體在室溫下26的放置過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)變成馬氏體，從而因發(fā)生體積膨脹而導(dǎo)致開(kāi)裂。同時(shí)，淬火殘余應(yīng)力的存在會(huì)助長(zhǎng)裂紋產(chǎn)生。這種裂紋是延遲發(fā)生的淬火裂紋，其形狀與淬火裂紋相同。（5）回火缺陷回火缺陷主要指回火裂紋和回火硬度不合格。所謂回火裂紋，是指淬火狀態(tài)鋼進(jìn)行回火時(shí)，因急熱、急冷或組織變化而形成的裂紋。有回火硬化（二次硬化）現(xiàn)象的高合金鋼，比較容易產(chǎn)生回火裂紋。防止方法是在回火時(shí)緩慢加熱，并使回火溫度緩慢冷卻。硬度過(guò)高一般是因回火溫度不夠造成的，補(bǔ)救方法是按正常回火規(guī)范重新回火。回火后硬度不足主要是回火溫度過(guò)高，補(bǔ)救辦法是退火后重新淬火回火。出現(xiàn)硬度不合格時(shí)，首先要查找原因，檢查是否發(fā)生混料，因?yàn)檫@也是引起淬火后硬度不合格的主要原因?；鼗鸫嘈裕卿摰囊环N熱處理特性，而不是熱處理缺陷。但如果不注意這種特性，有時(shí)就會(huì)成為回火缺陷的根源?；鼗鸫嘈砸话阌袃深悾谝活愂堑蜏鼗鼗鸫嘈?，鋼在250-400度范圍內(nèi)產(chǎn)生，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法通過(guò)改變工藝操作來(lái)消除，只能盡量避免在此溫度范圍內(nèi)回火，或改用等溫淬火工藝來(lái)代替淬火加回火；第二類是高溫回火脆性，某些合金鋼在450-575度回火，或在稍高溫度下回火后緩慢冷卻，出現(xiàn)了沖擊韌度下降的現(xiàn)象，這類已脆化的鋼再次重新加熱至預(yù)定的回火溫度，然后快冷至室溫，脆性消失，所以也叫可逆回火脆性。（6）變形和開(kāi)裂減少變形及防止裂紋的措施淬火的目的是為了獲得馬氏體，就要快速冷卻，但這又會(huì)引起淬火內(nèi)應(yīng)力，淬火工件發(fā)生變形和開(kāi)裂的根本原因是由于淬火內(nèi)應(yīng)力造成的。因此，除制定合理的淬火工藝外，同時(shí)還必須設(shè)法減小淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂。所以有必要對(duì)淬火過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力有所了解。內(nèi)應(yīng)力有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種，它們的成因和作用是不同的。參考文獻(xiàn)[1]齒輪熱處理實(shí)用技術(shù)500-金榮植編著2012[2]實(shí)用鋼的熱處-楊增遠(yuǎn)，尹令昭撰1953[3]張熹,崔京玉,章軍.淺析齒輪鋼及熱處理工藝對(duì)汽車(chē)用齒輪性能的影響[J].北京,首鋼技術(shù)研究.2009,10.[4]吳曉峰,馬坤.模具鋼應(yīng)用的主要問(wèn)題與熱處理研究進(jìn)展[J].2009,35(9):55-62.[5]樊新民.熱處理工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)（第2版）[M].江蘇,江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2010,1.[6]齒輪熱處理-金屬材料與熱處理譯叢編譯委員會(huì)編1965.[7]崔中圻,譚耀春.金屬學(xué)與熱處理（第2版）[M].北京,機(jī)械工業(yè)出版社.2012,1.[8]林約利,程芝蘇.簡(jiǎn)明金屬熱處理手冊(cè)（第