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        齒輪類零件的離子氮化

        時間:2021-05-25? 來源:青島豐東熱處理 ?作者:青島豐東熱處理 點擊:
                齒輪傳動是現代各種設備中應用廣泛的一種機械傳動方式,因為離子氮化硬度高、變形小的優勢,離子氮化處理成為常見的齒輪類零件的表面處理方法。
                常見用于離子氮化的齒輪材質有40Cr、42CrMo、31CrMoV9、38CrMoAl等,其中40Cr和42CrMo在離子氮化后硬度可以達到600HV-750HV,31CrMoV9在氮化后可以達到700-850HV,而38CrMoAl在氮化后硬度可以達到900-1100HV。
                常見的齒輪熱處理過程:鍛造—調質(或正火)—粗加工—去應力—精加工—磨齒—離子氮化—裝配。
                在這個過程中有以下幾點需要注意:
                01變形問題
                為減小滲氮過程的變形量,需要在設定滲氮溫度之前了解齒輪在滲氮前的預熱處理過程,滲氮溫度必須比調質的回火溫度低50℃,這樣可以保證獲得較小的變形。同時,對于精度要求高的零件,通常在粗加工與精加工之間再增加一步半精加工與去應力的過程,以達到釋放機加工應力,控制變形量的目的。
                02預熱處理
                對于最終表面處理是離子氮化的齒輪而言,一般使用調質工藝作為基體的熱處理工藝,原因是調質形成的索氏體組織能夠為滲氮層提供更大的支撐,相對于正火齒輪能夠承受更大的沖擊磨損。
                03滲氮層厚度
                根據齒輪的工作環境不同,一般要求獲得的滲氮層深度也不同。一般齒輪的滲氮層要求為0.15-0.3mm,但對于沖擊載荷特別小,但對于變形量、韌性要求高,或者齒輪本身壁厚很薄的情況,滲氮層可能會在0.1mm以下,如機器人領域用到的齒輪;對于沖擊載荷較大,大模數齒輪而言,滲氮層可以達到0.5-0.8mm。
                04離子氮化工藝
                在離子氮化工藝方面,齒輪類產品需要特別注意的是齒根與齒頂的滲氮層均勻性,尤其是模數較小的齒輪。影響齒根與齒頂滲氮層均勻性的主要參數依次是氣體壓力、滲氮氣氛、電壓。
                05裝卡
                齒輪類產品在離子氮化過程中的裝卡方面比較簡單,在保證工作面可以正常滲氮的前提下,摞放裝卡即可。對于模數較大的風電類齒圈滲氮需要在齒圈內加設輔助陽極。
                06特殊要求
                結合齒輪的具體工況,有時會對離子氮化過程有其他特殊要求,比如耐腐蝕性、化合物層厚度等,這些都可以通過調整工藝參數或者增加后氧化過程來實現。

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