蝸輪減速箱蝸桿淬火工藝

      蝸輪減速箱由于其結(jié)構(gòu)的限制，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪的磨損將高于齒輪減速箱的齒輪磨損。而蝸桿作為主要部件，當(dāng)工藝處理不當(dāng)及材質(zhì)出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)極易發(fā)生故障。而工藝是否良好與是否具備先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備及科學(xué)的管理有一定關(guān)系，在處理工藝的選擇上，根據(jù)不同的參數(shù)不同可能會有所不同。但并不是每個(gè)廠家都會用最優(yōu)的生產(chǎn)工藝去生產(chǎn)，在行業(yè)極為細(xì)分的今天，通常專注于一種產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)對某一產(chǎn)品的工藝把握會更好，且設(shè)備更齊全。因此在選擇產(chǎn)品廠商的時(shí)候需要慎重考慮。

      蝸桿淬火工藝

      蝸桿齒部硬度大于45HRC，芯部硬度不大于30HRC。原熱處理工藝采用20Cr鋼經(jīng)滲碳后鹽爐淬火。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)：蝸桿表面硬度符合工藝要求，但是芯部硬度偏高，很明顯滲碳時(shí)的碳已擴(kuò)散到芯部，使芯部硬度偏高韌性不足內(nèi)應(yīng)力增大，內(nèi)應(yīng)力增大等是產(chǎn)生裂紋和斷裂傾向的根源；而且我們認(rèn)為20Cr滲碳后鹽爐淬火這樣的二步熱處理生產(chǎn)成本比較高且變形量大，淬火后變形量大往往需要再增加一道校直工序，使生產(chǎn)周期和成本進(jìn)一步提高。

      一：鹽爐加熱溫度840～850℃，保溫10min，水冷，低溫回火。

金相分析和硬度測試：蝸桿齒根部硬度都在50HRC以上，淬硬層深度約2.5mm。磁粉探傷和金相分析發(fā)現(xiàn)大部分蝸桿有細(xì)小裂紋，裂紋都位于齒根部，平均長度4～5mm，這是因?yàn)槲仐U齒根部的直徑正好處于45鋼常規(guī)淬火危險(xiǎn)尺寸范圍內(nèi)。

      二：鹽爐亞溫加熱780～790℃，保溫10min，水冷，低溫回火。

      金相分析和硬度測試：蝸桿齒部硬度都在45HRC以上，淬硬層深度約2mm，顯微硬度檢測發(fā)現(xiàn)硬度梯度分布合理。磁粉探傷檢測和金相分析均未發(fā)現(xiàn)蝸桿有淬火裂紋。

      三:鹽爐加熱溫度840～850℃，零保溫1~2min，水淬油冷，低溫回火。

      金相分析和硬度測試：蝸桿齒部硬度都在45HRC以上，淬硬層深度約2mm。顯微硬度檢測發(fā)現(xiàn)硬度梯度分布合理。磁粉探傷檢測和金相分析同樣未發(fā)現(xiàn)淬火裂紋。

      試驗(yàn)結(jié)果證明45鋼蝸桿采用降低淬火加熱溫度或減少保溫時(shí)間二種熱處理方法都能達(dá)到工藝要求。45鋼蝸桿亞溫加熱淬火之所以沒裂紋且硬度合格，這是因?yàn)槲仐U齒表面剛達(dá)到淬火溫度而蝸桿齒芯部尚未達(dá)到淬火溫度不發(fā)生相變。同樣45鋼蝸桿零保溫鹽爐淬火之所以沒有裂紋且硬度合格，我們認(rèn)為蝸桿在840～850℃加熱時(shí)，齒表面快速升溫，當(dāng)表面達(dá)到淬火溫度時(shí)，齒芯部同樣還處在相變點(diǎn)以下，這時(shí)淬火避開了45鋼淬火裂紋的危險(xiǎn)尺寸區(qū)域，而且變形小。其次水淬、油冷分級淬火，減小了淬火應(yīng)力，減少了淬火開裂傾向。

      但是這二種淬火工藝也有一定局限性：鹽爐亞溫加熱和零保溫淬火時(shí)，蝸桿齒表面或因?yàn)榧訜釡囟容^低或因?yàn)楸貢r(shí)間幾乎為零，因而晶粒都比較細(xì)小且淬硬層區(qū)尚有少量未轉(zhuǎn)變的鐵素體，所以這二種工藝最好用于表面硬度45～50HRC、對變形要求比較高的零部件，另外那些尺寸正好處于45鋼淬火裂紋危險(xiǎn)尺寸的零部件，也可以使用亞溫加熱淬火和零保溫淬火工藝以避免產(chǎn)生淬火裂紋。