航空齿轮采用高频淬火电源进行淬火热处理，若操作不当，易产生哪些缺陷？
航空齿轮是用来传递动力和改变运行速度的，因此在功率传递机构如减速器中，使用各种形式的齿轮。齿轮工作时一对啮合的齿轮面之间相互滑动，从而产生很大的摩擦力，容易造成齿面磨损。为此，我们采用高频淬火电源进行淬火热处理。为了保证加工质量，对热处理后的导轨进行质量检验是非常有必要的。但是，在热处理过程中，受各方面因素的影响，齿轮可能产生表面硬度偏低、心部硬度超差等缺陷。这些缺陷轻则影响齿轮的使用寿命，重则造成齿轮报废，因此，了解缺陷产生的原因及预防措施是非常重要的。
一、表面硬度偏低
产生此缺陷的原因是采用高频淬火电源进行淬火热处理时，齿轮表面脱碳，为此，我们应进行保护措施。
二、心部硬度超差
1、心部硬度偏低，这是因为铁素体过多造成的。针对于此，我们应降低淬火温度。
2、心部硬度过高是由于淬火温度偏高造成的，为此，我们在淬火后应增加高温回火工艺。
本文简单介绍了造成齿轮表面硬度偏低以及心部硬度超差的原因及预防措施，希望对您的热处理工作有所帮助。如果您想了解更加详细的信息，可以看看热处理方面的书籍，相信会有很大的收获。
超音频淬火设备和高频淬火设备应用在齿轮表面淬火的硬化层分布形式
硬化层分布形式一种：齿根不淬硬，采用回转加热的方法，这种淬火方法所达到的效果就是齿面耐磨性提高，弯曲疲劳强度受一定影响，许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平；经多镝的生产实践证明：齿坯正火质量的好坏，不但影响齿轮冷加工性能，而且对齿轮采用高频淬火机终热处理的变形程度起着重要的作用。这种淬火方法一般应用在处理齿轮宽度10-100mm,模数小于5mm，齿轮的直径是由设备的功率决定。
第二种、齿根都淬硬需要混转加热淬火法，齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度都得到提高；5、对高温料和低温料的处理：温度过高的坯料作废品处理，进入废品箱，温度过低的坯料冷却后抛丸重复使用一次。许用弯曲应力比调质状态提高30%-50%，可部分代替渗碳齿轮；一般对齿宽10-100mm。模数小于等于5mm，火焰淬火的话直径可达到450mm，一般模数小于等于6mm，个别情况需要小于等于10mm。
第三种、齿面淬硬，齿根不淬硬，采用单齿连续加热淬火的方法，淬火效果为齿面耐磨性提高，弯曲疲劳强度手一定影响，一般硬化层结束离齿根2-3mm处；中频淬火炉对溢流阀滑阀进行热处理的具体工艺滑阀是液压阀的主要零部件，它与阀体组成摩擦副，工作过程中需承受巨大的摩擦力，为此，生产上要求滑阀具备一定的强度和韧性。许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平，这种单齿淬火的方法，齿轮直径是不受限制的，单齿淬火模数要大于等于10mm。
第四种、齿面齿根都要淬硬，沿齿沟连续加热淬火，齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度均提高；许用弯曲应力比调质状提高30%-5.%，可部分代替渗碳齿轮的。这种淬硬分布形式不受齿轮直径的限制，但是模数一定到大于等于10mm。齿轮采用超音频，高频淬火设备的方式淬火感应器结构也非常严谨，要保证感应器充分冷却的条件下，使感应器提高加热效率。如果不及时实施冷却，不但会影响机器的性能和功率，还会烧坏元件、部件，损坏机器。
齿轮淬火变形的分析和对策
7T火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，工件材料为22CrMOH钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。
锥齿轮要求渗碳层深度为1.7-2.1mm,碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64HRC，芯部硬度为35-40HRC。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹严重贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。金相组织检验发现，主动齿轮带状组织中铁素体带处是裂纹源头，裂纹扩展并与带状组织平行。而且,高频淬火机设备又因是局部加热,所以能显著减少淬火变形,降减能耗。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现严重的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。
分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件组织均匀性差，带状组织严重引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的组织应力，造成工件畸变过大超差而失效。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状组织严重超差造成的。由于带状组织严重，相邻部位显微组织不同，差异很大，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向异性明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的组织应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。连杆的锻造工艺流程为：下料-剥皮-加热-制坯分料-模锻成形-冲孔、切边、热校正-调质或非调质钢可控冷却-抛丸-磁粉探伤-外观检验-冷精压-去应力回火-表面强化喷丸-直线度检验-防锈装箱-入库。
根据以上分析，提出工艺改进措施如下：
（1）生产中从首工序严吧材料检验质量关口，要求带状组织≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。
（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状组织≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。
（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯组织性能质量，为减少和消除齿轮组织缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。
以上信息由专业从事中频淬火机工作原理的领诚电子于2024/6/13 10:45:31发布
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