齒輪熱處理淬火冷卻介質選用建議

2013-08-02 08:39:56金榮植

齒輪淬火冷卻介質的選擇

齒輪要求齒面具有足夠的硬度和耐磨性，齒心具有足夠的韌性，材料的變形性小，齒輪淬火冷卻介質選擇需考慮如下幾個方面：

（1）齒輪材料常用優質中碳結構鋼、中碳合金結構鋼45、40Cr、35SnMn、40MnB、38CrMoAl，低碳合金鋼20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo等，鑄鋼、鑄鐵大型礦山用ZG310－570、HT300等。

（2）齒輪硬度要求軟齒面齒輪：硬度≤350HBS；硬齒面齒輪：硬度＞350HBS高速、重載或重要的齒輪傳動（重型載貨車、軍工航天等）。

（3）齒輪加工方法表面淬火的材料為45、40Cr；滲碳淬火的材料為20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo；滲氮淬火要求硬度高，變形小，材料為38CrMoAl；調質處理的材料為45、40Cr、35SnMn、40MnB等。

（4）工件大小一般來說1kg以下的小件，或重要的工件都要油淬，因為小件冷速快，變形大；中等件重量達幾千克到幾十千克，可油淬也可水溶性介質淬，根據工件工藝要求，試驗后再定；大件、超大件可采用水溶性介質淬火。

遼寧海明化學品有限公司現有環保型水溶性淬火介質：包括PAG類水溶性介質、類油水溶性淬火介質、高鉻水溶性介質、無機高分子水溶性介質；油類淬火介質：包括快速淬火油、真空淬火油，等溫分級淬火油、氮化光亮淬火油等。

例如中國人民解放軍安徽某廠，生產水利發電減速機組齒輪，重量在幾百公斤到幾噸，材質20CrMnMo、20CrNIMo，采用海明PAG水溶性淬火介質，應用濃度在10%～16%之間，采用滲碳淬火工藝，淬火后硬度在50～55HRC，金相為4～5級，完全滿足工藝要求。

遼寧海明化學品有限公司總經理姜聚滿

沈陽某熱處理廠，直徑30～50mm，厚度3～5mm的小齒輪，材質45鋼，采用表面淬火工藝。以前采用水淬，表面有細小裂紋，采用海明PAG水溶性淬火介質，6%～8%濃度，滿足工藝要求。

黑龍江某機械廠，其產品大多為中小齒輪，多用在汽車上，要求硬度高，變形小。采用海明等溫分級淬火油，應用在其多用爐上，淬火后硬度達到60～63HRC，420℃×4h保溫回火，硬度為35～38HRC，指標達到工藝要求。

（1）掌握齒輪特點，選擇合適的淬火介質要明確所生產的齒輪材料是什么，硬度、耐磨性有何要求，控制變形量多少，以及生產齒輪大小，是采用可控氣氛多用爐，還是一般淬火槽，然后再決定選用何種淬火冷卻介質。

（2）應用介質以現場試驗為準齒輪淬火是為了保證硬度、耐磨性、變形性。小件、中等件都要考慮油性介質；大件、超大件可考慮水熔性介質，但要以試驗為準，把各項指標確定下來，應用一段時間，制訂工藝延續下去。另外，應尤其注意斜齒、不對稱齒輪淬火問題。