高速齿轮分级淬火热处理中的应力变化研究论文_杜鹏

(西科沃克瑞泰克热处理设备制造(天津)有限公司 天津市 300385)

摘要:当前在工业生产中,对于淬火热处理应力变化值进行分析,在准用生产技术结合分级淬火热处理技术的基础上,选择分级方式进行材料选择。对于高速齿轮分级淬火,热处理中的应力变化进行参考和分析,依次计算出分级淬火热处理中的应力变化值大小,并通过上述数值的分析结果,采用相应的热处理方式,使得高速齿轮渗碳后直接淬火,经过热处理之后提升稳定性。通过齿轮淬火的直接对比分析。在淬火的冷却特性上,进行相应的应力数值变化的计算。

关键词:高速齿轮;分级淬火;热处理应力变化

高速齿轮的热处理采用分级淬火的技术可以减小应变数值变化的论证结果,是通过淬火后齿轮变化和应力变化影响数值的分析得到的。通过高速齿轮的应力变化试验结果的论证,可以大大提高齿轮热处理生产的效果。

1、齿轮表面参与应力因素影响分析

符合现代发展理念的热处理技术,零部件热处理中存在的问题和淬火冷却介质对热处理性能的影响,在齿轮热处理进行中,常用的淬火介质往往包括水、油、盐等。工厂一般采用机械油和几种油的混合物作为淬火油,经过技术的不断发展,正确选用专用的淬火介质,以有效的控制和改善冷却方式,真正的实现专用淬火介质局面,改善传统的淬火技术中采用的热处理问题,最终实现环境保护和安全隐患规避的效果[1]。

1.1随着我国工业生产发展的迅速,在表面参与应力的研究上,已经针对相应的齿轮生产热处理进行了大量的研究。例如在齿轮表层参与以内等方面进行了相应的影响的分析,例如热处理残余应力的数值等。针对强力热应力高负荷齿轮热处理中的冷却和回火状况进行了实验,发现磨削工艺对于残余应力的影响是非常巨大的,表面参与应力一般是能够提高齿轮抗疲劳寿命的,但是在齿轮性能上容易由于残余应力过大,产生一定的破坏力。尤其是热处理过程中,对表面残余应力会发生渗碳,淬火过程中的参与应力数值增大,一般采用X射线衍射仪来进行参与应力数值的测定。

1.2渗碳热处理中由于MS点高容易发生马氏体转变,表层由于碳原子的渗入,碳含量较低,此时齿轮渗碳之后,碳含量逐渐升高,导致齿轮淬火时表层和马氏体转变顺序发生了不一致的情况,最终产生了塑性变形、体积膨胀。此时如果是塑性较好的奥氏体状态,是难以出现塑性变形的,但是心不发生了马氏体变化,因此在表层进行压缩残余应力的分析,对于材料成分工艺参数等淬火介质要进行论证[2]。

1.3在磨削加工中,由于磨削热导致的冷却液及冷引入新的应力数值,此时采用磨削加工热处理变形的处理方式,针对精度高的齿轮,运用马氏体组织分解的方法,对表面进行过回火的使用,在体积变小的情况下,对表面产生拉伸残余应力,不正确的磨削作业会对表面产生残余拉应力的影响,此时要对齿轮进行磨削加工过程中的表面拉伸,采用应力的数值的计算。

2、实验分析与结论

现代机械组合中齿轮是最常见、应用最多的零件之一,进行渗碳淬火热处理仍然是主流工艺,现阶段制造生产齿轮的过程中,尤其是机械使用过程中,时有齿轮失效情况的发生,齿轮渗碳淬火热处理后的变形问题的处理,主要包含轮齿疲劳折断与齿面疲劳损伤等问题。

2.1在热处理过程中,对于发动机储能可以采用实验的方法,向齿轮中心和外表进行扩散,齿轮的母材含碳量较低,马氏体在进行温度转换的时候,ms点一般较低,接近母材的马氏体转变温度开始向便由齿轮中心向外表进行扩散,经过蜜蜂是箱内的920℃的渗碳之后,再进行840℃的降温!经过180摄氏度的回火达到三个小时左右,此时第一轮齿轮渗碳淬火,冷到室温。第二组齿轮渗碳淬火出炉不空冷,此后再进行齿轮的取齿轮试样,表层参与应力测试之后,得到的测试结果如下,从测试结果可以看到,齿轮渗碳寸火候没有达到室温的表面采用用力,而正常冷至室温的齿轮后表面残余应力则为345MPV,因为淬火是没有经过示温回火,齿轮表面参与奥氏体的表面相变,参与英利的计算,带到齿轮,经过渗碳寸火之后,齿轮正常渗碳,淬火,经过深冷处理之后,回火过程中,马氏体经过分解之后析出了碳化物,导致了表面参与应力降低,齿轮整体提高强度。

2.2齿轮表面残余应力在模型加工的处理下,伴随着很大的发热,磨削产生的加工变形层要局限于表面,刀具的砂轮在进行切削加工的时候,秒杀深度0.15毫米的齿轮上进行切取,渗碳淬火齿轮此时残余应力测试表可以看到下图。

从图中可以看到,在进行开裂的齿轮中渗碳热处理,最表层的压力是较为显着的,不会产生新的应力,而正确的是形磨削作业表面的高压,应力层的表铃程度与磨削量的大小有直接关系,伴随着切削齿轮表层的热作用,砂轮的挤压和热的影响压力反而增大,此时从开裂的齿面测量结果来看,磨削拉应力的产生对齿轮的使用性能带来了不利的影响[3]。

在进行为磨削齿轮和表面磨削深度分别为0.15和0.1毫米的比较时,进一步论证了磨削工艺影响开裂的齿轮参与营利。例如在进行摩擦应力的计算时,工作人员进行了润滑性能的研究,表面粗糙度经过研究,具有高硬度的渗碳层,在减少摩擦磨损抗咬合性能的基础上,发生了应力数值显著提升的效果[4]。

结语

对齿轮最终表面参与应力影响较大,不仅包括渗碳热处理工艺,还有切削工艺等。因此在进行齿轮表面残余应力影响因素的实验过程中,应注意磨削作业保持正确。正确的磨削工艺以及正确的渗碳热处理,都会使得齿轮的表层出现应力分布状况的变化,也可能会导致齿轮表面残余应力减少,而通过齿轮淬火后,冷却的方式实现了齿轮的综合力学性能的提升。渗碳热处理后高的应力,直接影响到应力层的保留程度,改变热处理后的应力分布,使得拉应力的产生不容易发生磨削裂纹,从而影响指纹的使用性能。

参考文献

[1]毛莹.高速齿轮分级淬火热处理中的应力变化研究[J].世界有色金属,2018,(4):226,228.

[2]李啸颖,陈瑞泷.球墨铸铁相关淬火热处理方法技术综述[J].大科技,2018,(27):286.

[3]杜利.汽车零部件热处理用淬火冷却介质[J].商品与质量,2018, (31):206.

[4]郭昕尧,沙成龙.曲轴热处理控时淬火技术应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(16):540.

论文作者:杜鹏

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/24

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