45號鋼齒輪表面淬火影響因素和質量控制

董 斌 杜 影 唐海山 朱國和

上海振華港機重工有限公司 上海 201913

0 引言

在現代機械各種各樣的傳動形式中，齒輪傳動應用最為廣泛。齒輪傳動機構即一對相同模數的齒輪相互嚙合將動力由甲軸傳送給乙軸，以完成動力傳遞。如圖1所示，齒輪傳動是靠齒與齒的嚙合進行工作的。輪齒是齒輪直接參與工作的部分，故齒輪的失效主要發生在輪齒上。主要的失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合以及塑性變形等，而熱處理的質量將對齒輪的質量和服役壽命起到決定性的作用[1，2]。

圖1 齒輪傳動示意圖

1 預處理組織對45號鋼齒輪表面淬火的影響

感應淬火前選用合理的預處理工藝至關重要。由于感應淬火的工藝特點，只能獲得表面的組織和硬度，這就需要一定的原始組織來保證零件在使用過程的最佳狀態。不同的原始組織和加熱速度對45號鋼相變臨界溫度Ac3的影響如圖2所示，可以看出，在相同的加熱速度下，由于原始組織的不同，其相變臨界溫度Ac3差異很大，其中原始組織為調質組織時的相變溫度最低。

圖2 原始組織和加熱速度對45號鋼相變臨界溫度Ac3的影響

用退火預處理得到原始組織為粗片狀珠光體及大塊狀鐵素體，經表面感應淬火后心部力學性能較差。用正火預熱處理得到的原始組織為珠光體及少量鐵素體，表面淬火后也能獲得較好的硬化層，但其心部力學性能比回火索氏體差。對45號鋼齒輪采用淬火＋高溫回火的調質預處理可以得到回火索氏體，回火索氏體組織中彌散細小的碳化物顆粒均勻分布在鐵素體基體上，可以獲得最佳的強韌性匹配。……