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冠亚体育娱乐热处理浅谈离子氮化齿轮代替渗碳齿轮的应用

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人气:-发表时间:2015-08-29 09:00【

现代工业生产中,多数传动齿轮都是采用渗碳淬火工艺,随着工业技术的发展,大功率、高速度和高可靠性齿轮需求量日益增加,常用的渗碳淬火表面强化对一般齿轮强度性能要求还可以满足,但是对要求高性能的齿轮,因渗碳过程中的内氧化、畸变大等,质量不稳定,精度和性能难以保证。

近年来齿轮制造业,尤其是精密齿轮行业,已逐步使用离子渗氮技术代替气体渗氮和/或气体渗碳淬火。

传动齿轮的服役寿命和可靠性,主要取决于齿轮的疲劳抗力,即齿轮的弯曲疲劳寿命和接触疲劳寿命。

普通渗碳齿轮(渗碳层深度为0.3-1.0mm)表面硬度较低,耐磨性差,接触疲劳强度偏低,但由于渗碳层较深,心部强度较高,因此弯曲疲劳强度较高,能满足一般齿轮的服役要求。但是渗碳淬火齿轮畸变是难以克服的技术难点,形状复杂的齿轮难以保证其精度,高精度齿轮必须以磨齿来提高齿轮精度,成本大大提高。

离子渗氮齿轮采用低温热处理,变形量小,齿轮畸变小,可保证离子渗氮齿轮渗氮处理后齿轮保持高精度,一般精度只下降1~2级,6~7级齿轮可渗氮后直接使用。

因渗氮后工件渗层呈压应力状态,对于齿轮等承受交变载荷的零件来说,服役时能部分抵消疲劳载荷下产生的拉应力,延缓疲劳过程,增加疲劳寿命。

对于深层离子渗氮,因为渗层更深,硬度梯度更缓,所以工件在保证耐磨的同时也增加韧性。目前,大家所承接的离子氮化层深度要求大多在0.3-1.0mm范围内。

对性能要求高,特别是要求做深层渗氮的工件,氮化前的调质质量对氮化后的质量有直接的影响,好的氮化质量的前提是要好的调质质量。

从生产规模和成本来看,渗碳淬火适合于通用齿轮的大批量生产,而离子渗氮技术则更适合于大型齿轮、单件或中小批量以及高性能齿轮。

目前,离子渗氮齿轮在工程机械、风电等领域上得到了较好地应用。近几年,在工业发达地区,如欧洲,离子氮化齿轮已广泛应用,并有取代渗碳淬火齿轮的趋势。

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