高速齒輪分級淬火熱處理中的應力變化研究

毛 瑩

（沈陽金杯車輛制造有限公司，遼寧 沈陽 110015）

滲碳技術被應用于高速齒輪的表面強化，汽車齒輪形狀較為復雜，并且其截面的變化較大，在分級處理中容易造成地面彎曲變形，進而影響齒輪的咬合精確度和使用壽命[1]。為了避免熱處理過程中齒輪發生變形，齒輪滲碳處后直接淬火可以減小齒輪的變形，從而使齒輪的質量得到很好的控制。

1 高速齒輪分級淬火熱處理工藝研究

高速齒輪技術要求見表1。

表1 高速齒輪技術要求

圖1 滲碳的熱處理方法圖

滲碳在R J-65-8T滲碳爐中進行，熱處理方法如圖1。此方法要注意：按照規定量取一定量的物質將高速齒輪懸掛于滲碳爐中，利用滲碳技術方法進行處理，之后將滲碳爐中的溫度降低至850攝氏度并把滲碳物質后取出，將取出的滲碳物質置于淬火架上，淬入定向流動的熱油中，等到齒輪及其內部溫度與熱油溫度一致時取出冷卻至室溫，洗凈后在200攝氏度左右的溫度重新加熱處理2.5個小時[2]。

2 高速齒輪熱處理中的應力變化研究

2.1 應力變化實驗研究

采用熱處理工藝生產了3中20000萬汽車高速齒輪，并對熱處理后的齒輪進行檢測，以“汽車滲碳齒輪檢驗”標準作為參考，同時高速齒輪變形檢測，結果見表2。從表2中可以發現，高速齒輪內部彎度均＜0.2mm，其中小于等于0.06mm的占到總體的80%，高速齒輪外部彎度均均≤O.2m m，其中≤0.07m m占總體的90%，內孔變形度均小于等于0.07m m，其中≤0.04m m占總體的10%左右。

表2 高速齒輪熱處理后的變形監測結果

以9603高速齒輪為例，熱處理前后的高速齒輪凹凸面接觸區域變化較小，其中凹面略微向齒輪中心靠攏，但移動的范圍≤0.9mm。高速齒輪的其他因素符合技術標準。

表1 不同金錫焊料制備方式比較

2.4 歸納總結

由于焊料中可能殘留的助焊劑將導致電子器件焊接層的污染，同時由于焊接過程中的助焊劑揮發也可能導致電子組件的污染。金錫焊膏的主要劣勢在于其純度上，焊料中殘留的助焊劑可能導致光電子器件失效。焊片高純度；手動或自動裝配；有一定的預制件形狀。由于制備工藝中需要一定的厚度，因此適用于厚層焊料，不適用于焊料厚度需求較薄的使用情況，自動裝配機械價格昂貴，裝配復雜性較高。

3 結論

金錫焊料廣泛應用于散熱需求高、可靠性要求好的半導體焊接工藝中，文中所涉及的幾種制備方法勢必成為今后金錫焊料制備方面的選擇參考，相比而言，隨著電鍍金錫焊料的成熟化和商業化，電鍍方式制備的金錫焊料逐漸推廣和應用到半導體封裝。

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