防滲碳涂料KR-AC03L在齒輪加工中的應(yīng)用

■祝劍劍，李蘇江，陳賀

在齒輪滲碳熱處理過(guò)程中，有些部位不需要滲碳，需要采取必要的防滲碳保護(hù)措施，主要方法有：機(jī)械去除法、鍍銅法和涂料法。鍍銅法的質(zhì)量好但成本較高，而且鍍液污染環(huán)境。機(jī)械去除法是在滲碳后將滲碳層用機(jī)械加工方法去除，會(huì)增加工序，降低生產(chǎn)效率。與這些傳統(tǒng)工藝相比，涂料法成本可降低1/3～1/2，防滲效果及可靠性均優(yōu)于鍍銅工藝。本文通過(guò)對(duì)KRAC0 3 L防滲碳涂料進(jìn)行防滲試驗(yàn)，證明該涂料應(yīng)用于齒輪滲碳熱處理過(guò)程中，可以起到較好的防滲效果。

圖1 防滲碳涂料試驗(yàn)試樣

1. 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)選用與某廠(chǎng)齒輪同材料（18Cr Ni Mo7-6）直徑為40mm的試樣進(jìn)行防滲試驗(yàn)，滲碳層深為4.1~4.8mm，滲碳后淬火。分別在試樣的四周（見(jiàn)圖1）涂覆防滲碳涂料KR-AC03L，涂刷前保證工件表面清洗干凈無(wú)油，涂層均勻，涂料涂好后自然晾干，時(shí)間＞1h。

2. 防滲碳試驗(yàn)結(jié)果

試樣經(jīng)過(guò)滲碳淬火出爐后的表面狀態(tài)如圖2所示。

從圖中可以看出，涂層在長(zhǎng)時(shí)間高溫下性能穩(wěn)定、不流淌，涂層淬火后僅少許脫落，這樣可以保護(hù)淬火冷卻介質(zhì)不受污染，涂層后續(xù)可以采用拋丸、噴砂等機(jī)械方式去除。

對(duì)出爐后的試樣進(jìn)行切割，檢測(cè)試驗(yàn)的硬度梯度和顯微組織。試樣涂防滲碳涂料部位的表面組織如圖3所示，試樣防滲部位的硬度梯度見(jiàn)圖4。

從圖3可以看出：涂防滲碳涂料的試樣表面金相組織為低碳馬氏體，沒(méi)有滲碳層。由于防滲碳涂料具有很好的防滲效果，可有效阻止碳原子滲入試樣表面，所以試樣表面在滲碳?xì)夥罩袥](méi)有產(chǎn)生滲碳層，再經(jīng)淬火回火后表面的金相組織與心部一樣均為低碳馬氏體。

硬度檢測(cè)采用的是顯微硬度計(jì)，心部硬度為46.8HRC，表面硬度為47HRC；從硬度結(jié)果來(lái)看，KR-AC03L防滲碳涂料達(dá)到了很好的防滲效果。

3. 應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)防滲碳涂料的試驗(yàn)結(jié)果，將KR-AC03L防滲碳涂料應(yīng)用于某廠(chǎng)滲層深為4.1~4.8mm的齒輪軸上。滲碳淬火零件出爐后的表面狀態(tài)如圖5所示。檢測(cè)了齒輪零件端面的硬度如圖6所示。

從圖5中可以看出，涂層淬火后幾乎不脫落；對(duì)齒輪軸端面檢測(cè)硬度，3 個(gè)區(qū)域內(nèi)硬度分別為：41.9HRC、41.3HRC、43.7HRC ； 40.5HRC 、41.0HRC、41.9HRC；42.2HRC、43.2HRC、43.4HRC。從硬度結(jié)果來(lái)看，該部位沒(méi)有滲碳層，硬度較低，KR-AC03L防滲碳涂料達(dá)到了預(yù)期的防滲效果。

圖2 滲碳淬火后試樣

圖3 涂防滲碳涂料的表面組（200×）

圖4 試樣防滲面硬度梯度

圖5 滲碳淬火后齒輪零件

圖6 齒輪零件端面硬度

4. 結(jié)語(yǔ)

（1）KR-AC03L防滲碳涂料對(duì)滲碳層深度為4.1～4.8mm的零件，能有效地阻止碳向工件表面的滲入。

（2）工件滲碳淬火后，涂層幾乎不脫落，不會(huì)污染淬火冷卻介質(zhì)。

（3）根據(jù)防滲碳試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)齒輪零件端面涂KR-AC03L防滲碳涂料進(jìn)行滲碳保護(hù)后進(jìn)行滲碳處理，結(jié)果該部位沒(méi)有滲碳層，硬度較低，用于齒輪零件的局部防滲碳，防滲效果較好。