齿轮退火技术优化方案

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：齿轮常用的退火工艺有完全退火、去应力退火、等温退火等。完全退火工艺参数确定原则见表3-4，供齿坯退火时参考。奥氏体化保温后的齿轮应迅速转移到等温炉内进行等温。等温时间通常为3～4h，高合金钢5～10h或更长。齿轮经渗碳淬火后，畸变较小。图3-5 齿轮锻坯锻造余热等温退火工艺曲线

齿轮常用的退火工艺有完全退火、去应力退火、等温退火等。

1.完全退火与去应力退火

（1）去应力退火工艺加热温度＜A1，加热速度100～150℃／h，保温时间3～5min／mm，冷却速度50～100℃／h。去应力退火工艺曲线如图3-1所示。

（2）完全退火工艺完全退火工艺曲线如图3-2所示。完全退火加热温度为Ac3＋（30 50）℃。完全退火工艺参数确定原则见表3-4，供齿坯退火时参考。

图3-1 去应力退火工艺曲线

图3-2 完全退火工艺曲线

表3-4 完全退火工艺参数确定原则（空气炉）

（3）齿轮退火相关工艺规范及工艺参数（见表3-5～表3-12）

表3-5 常用齿轮钢材退火工艺规范

表3-6 常用齿轮钢种退火或正火及高温回火温度

（续）

表3-7 各种铸铁的去应力退火规程

表3-8 灰铸铁件去应力退火工艺规范（JB／T 7711—2007）

表3-9 铸造碳钢件退火加热温度

表3-10 铸造碳钢件退火规范

表3-11 铸造低合金钢件退火加热温度

表3-12 铸造低合金钢件退火规范

（续）

2.等温退火

等温退火主要用于中碳合金钢、经渗碳处理的低碳合金钢和某些高合金钢的大型铸锻件等

1）等温退火加热温度与等温时间视对组织的要求而定，可以与完全退火相同［Ac₃＋（30～50）℃］或在Ac₃～Ac₁选择。奥氏体化保温后的齿轮应迅速转移到等温炉内进行等温。等温时间通常为3～4h，高合金钢5～10h或更长。在等温炉中完成等温转变后，小型、简单齿轮可自炉中取出空冷；大型或形状复杂的齿轮可随炉冷至500～550℃后，出炉空冷。等温退火工艺曲线如图3-3所示。

图3-3 等温退火工艺曲线

2）几种常用钢材的等温退火工艺规范见表3-13，供齿轮等温退火时参考

表3-13 几种常用钢材的等温退火工艺规范

3）齿轮锻造余热等温退火工艺。将低碳合金钢（如20CrMnTi、20CrMnMo、20CrMo钢等）锻坯在锻造终锻切边后，以40～50℃／min的冷却速度，冷却至600～700℃保温至完成珠光体转变，然后空冷或在室内冷却。同常规等温退火相比，该工艺不仅可以节省约70％的燃料，而且还可以改善组织与性能。

为了保证结构钢的可加工性，往往在终锻后迅速冷至600℃（约7～10min），保温3h后可获得微细珠光体＋铁素体组织，利于机械加工。锻坯锻造余热等温退火工艺曲线如图3-4所示。一些钢材的锻造余热等温退火温度及硬度见表3-14。