采用17Cr2Ni2Mo制造采煤機滲碳淬火齒輪

雞西煤礦機械有限公司 （黑龍江 158100） 張淑梅 孫秋玲 呂鳳雷

我們采用17Cr2Ni2Mo替代18CrMnNiMo和18Cr2Ni4WA制造采煤機滲碳淬火齒輪的工藝試驗，首先將三種材料的力學性能、硬度、滲碳質量進行了對比試驗，然后采用17Cr2Ni2Mo制造了采煤機的軸齒輪和齒軌行走輪，裝機進行井下試驗。以上三種材料均經過正火、高溫回火、淬火后測試抗拉強度、伸長率、沖擊韌度和硬度，滲碳后檢查的碳化物級別。

1. 工藝試驗

對17Cr2Ni2Mo、18Cr2Ni4WA、18CrMnNiMo三種材料力學性能進行對比試驗，現將試驗結果列表1～表5。

表1 淬火后抗拉強度 （MPa）

表2 淬火后伸長率 （%）

表3 淬火后沖擊韌度 （J/cm2）

表4 淬火后硬度 （HRC）

表5 碳化物 （級）

2. 17Cr2Ni2Mo齒輪心部硬度試驗

我國長期以來是測定距齒頂2/3齒全高處硬度作為心部硬度。但考慮破壞成品齒輪作心部硬度試驗成本太高，我們采用試樣檢驗法來進行17Cr2Ni2Mo心部硬度試驗。國家標準規定，供檢測心部硬度的試樣與齒輪模數的關系為：m＜5.5時，試樣尺寸為φ32mm×76mm；m=5.5～10時，試樣尺寸為φ57mm×130mm；m=10～17時，試樣尺寸為φ76mm×180mm；m＞17時，試樣尺寸為φ89mm×205mm。考慮我公司齒輪模數一般在5～10，我們投制了φ32mm×76mm、φ57mm×130mm兩種試樣來進行試驗。試驗數據如表6、表7所示。

表6 m＜5.5的17Cr2Ni2Mo齒輪心部硬度試驗數據

表7 m=5.5～10的17Cr2Ni2Mo齒輪心部硬度試驗數據

3. 結語

17Cr2Ni2Mo全部替代18CrMnNiMo，部分替代18Cr2Ni4WA制造滲碳淬火齒輪具有以下優點：

（1）17Cr2Ni2Mo熱處理后的力學性能、滲碳質量、齒面硬度等指標與另外兩種材料相近，能達到使用性能要求。

（2）810℃淬火時其心部硬度較低（30～37HRC），適合滲碳淬火后加工花鍵，而另外兩種材料滲碳淬火后心部硬度較高，加工花鍵困難。

（3）無需加工內花鍵時，也可適當提高淬火溫度來提高心部硬度。

（4）17Cr2Ni2Mo熱處理工藝過程較18Cr2Ni4WA簡單，無需等溫淬火，價格也相對低廉，制造成本可大幅降低。

（5）采用17Cr2Ni2Mo制造的滲碳淬火齒輪近兩年在井下應用效果良好。