Unicase Master單件連續式自動化真空熱處理系統

■ 趙小強，劉耀忠

變速箱是汽車工業中非常重要的零部件，而變速箱中的齒輪組則是其核心的零件，因此保證變速器中齒輪的精度在變速器生產過程中非常關鍵。變速器齒輪需要具備強度高、耐磨性高、抗疲勞強度高、韌性高等一系列優良的力學性能，為了使齒輪能夠具備以上性能，對齒輪進行熱處理是齒輪加工過程中必不可少的環節。

1. 齒輪的傳統熱處理工藝

目前在汽車工業中通常采用氣體滲碳淬火工藝對齒輪進行熱處理，但是這種傳統的氣體滲碳工藝存在很多弊端，如：

（1）在滲碳過程中需要大量的原料氣，通入的絕大部分原料氣需要排除燃燒掉，從而產生大量的溫室氣體，對環境造成污染。

（2）采用批量式熱處理，齒輪需要擺放到料架上。通常，料架的重量占到爐子裝爐量的30%~40%，使料架在加熱和冷卻過程中均造成大量能耗。

（3）滲碳過程中，由于氣氛的均勻性及溫度均勻性使各處的起始滲碳時間不一致，導致齒輪的滲層均勻性及重復性離散度大，料架的使用壽命和自身的成本大大增加了齒輪的滲碳成本。

（4）傳統工藝需要后清洗工序，降低了效率，提高了成本。

（5）批量生產中，不同位置的齒輪在加熱、滲碳及冷卻過程中所經歷的過程不同，導致各個齒輪的變形量不同。

控制每個齒輪的變形量是熱處理過程中非常重要的指標，因為變形對齒輪的精度、強度等質量指標造成很大影響。為了改善齒輪的精度，需要在熱處理后增加磨齒等工序，而較大變形會增加磨齒的工作量，增加了高額的維修費用，且降低了生產效率。……