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宁波海曙齿轮淬火冷却的方式

返回列表 来源: 发布日期: 2020.11.10

齿轮淬火冷却的上述质量问题可能与所使用的淬火介质的特性和用途有关,并指出了应对不同问题所需的淬火液的冷却速率分布特性。然后简要介绍常用淬火介质的冷却速率分布特征及选择注意事项。


1.淬火冷却的质量问题:


缺乏硬度和硬化深度。淬火冷却速度低是齿轮淬火硬度不足,硬度不均,淬火深度差的原因。然而,根据淬火齿轮的实践,由于原材料,形状尺寸和热处理要求的不同,它们可分为高温阶段。存在不同的条件,例如缺乏冷却速度,中低温阶段缺乏冷却速度以及低温阶段缺乏冷却速度。例如。对于中,小型齿轮,淬火硬度的缺乏通常是由于中,高温阶段冷却速度的缺乏引起的。当大模数齿轮需要更深的硬化层时,有必要提高低温冷却速度。


1.关于淬火油,通常来说,该油具有短的汽相膜阶段,快速的中温冷却速率和快速的低温冷却速率,这通常可以实现高且均匀的淬火硬度和足够的淬火深度。工件的安装方法对淬火冷却效果也有很大的影响。必须使淬火油活化并配备,并使用混合装置以获得更好的效果。增加所使用的淬火介质的低温冷却速率通常可以增加硬化层的深度。在渗碳层的碳浓度相同的条件下,经常使用低温冷却速率较高的淬火油来获得较深的淬火硬化层。因此,在选择冷却速度更快的淬火油之后,可以相应地缩短工件的渗碳时间。可以获得所需深度的硬化层。所需渗碳硬化层的深度越大,该方法在缩短渗碳时间方面的效果越明显。


2.淬火后型芯硬度过高的问题可能与所选介质的冷却速率过快或介质的低温冷却速率过高有关。处理方法之一是更换淬火油以满足要求。第二种方法是与淬火介质制造商联系,并添加适当的添加剂以降低淬火油的冷却速度。第三种方法是改用淬透性较低的钢。


3.淬火变形问题淬火变形使许多工厂脑筋烦恼。根据习惯,变形问题的处理通常涉及多个部分,并且处理方法通常是归纳法。最近发表的一篇关于淬火变形的文章,变形的主要原因是缺乏冷却速度和冷却不均匀,在此基础上,提出了提高冷却速度并试图实现均匀冷却的原理和方法,以供参考。 [1]。该参考文献中还列出了提高淬火冷却速率的方法,并且仅当合理选择作用方向相同的方法时才应添加。它可以处理大多数齿轮的淬火变形。例如,齿轮内花键孔的变形通常是所选淬火油缺乏高温冷却速率或油的汽相膜段过长的原因。在整个冷却过程中,提高油的高温冷却速率并提高油的冷却速率通常可以处理内部花键孔的变形。对于中小型齿轮,特别是较细的齿轮,选择良好的等温分级淬火油是控制变形的必不可少的方法。


4.齿轮的淬火和破裂。这个问题主要出现在感应加热淬火中。选择良好的水基淬火介质,例如在全国范围内使用PAG淬火介质(如北京华立精细化工公司生产的金玉8-20等)代替原有的自来水,即可解决问题。选择PAG介质进行感应加热和淬火。能够获得高而均匀的淬火硬度和深而稳定的硬化层,淬火裂纹的风险很小。


5.当亮度问题有此要求时,应使用光亮淬火油或快速光亮淬火油。通常,光亮淬火油的光泽度好,冷却速度不高,冷却速度高的淬火油不好。此外,热油的光泽度通常很差,可以用新油代替或补充以改善光泽度的添加剂。


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2.齿轮油淬火介质的选择


当时,用于齿轮淬火的主要介质是各种淬火油,水溶性淬火介质和普通自来水。下面分别评论齿轮淬火中这些介质的选择方法和注意事项。


1.自来水


自来水是最经济,最清洁的淬火介质。为了对碳含量低,淬透性差且形状简单的齿轮进行淬火和感应淬火,通常可以使用自来水。自来水作为一种淬火介质,其冷却特性为:工件处于高温阶段时,冷却迅速,而工件处于低温阶段时,冷却速度也很快。快速的冷却速度会使工件淬硬,淬透性差且较厚。这是自来水的优点。然而,用自来水淬火具有三个主要缺点。最重要的是,太快的低温冷却会在大多数钢种和工件上引起淬火裂纹。第二个问题是,在高温阶段,工件冷却得太快,并且由于进水方法不当,使相对细长和较薄的工件简单淬火。第三,这也是许多人根本忽略的缺陷。随着水温的升高,淬火冷却的蒸气膜阶段将逐渐增加,而当工件处于中低温阶段时,工件的冷却速度将逐渐降低。因此,当通过更密集的堆叠方法淬火工件时,水只能通过外部工件之间的间隙接触内部工件。水温在通过外部工件时将逐渐升高。这样,被堆叠在外部的工件接触的水的温度低,而被堆叠在内部的工件接触的水的温度高。结果,堆叠在内部和外部的工件的淬火和冷却效果是不同的。外部工件快速冷却,淬火后硬度高,只需淬火即可。堆放在内部的工件经过缓慢冷却,淬火后硬度较低。工件堆积得越密集,淬火过程中水分运动越不明显,差异就越大。这种缺陷使自来水不适用于密集堆放的小型工件。当使用油淬时,油温升高,冷却的蒸汽膜阶段略有缩短,油温的升高降低了油的粘度,流动性变好,有利于提高油的冷却速度,并且可以使工件表面更密集地堆叠。冷却效果基本相同。应该说,这是油淬的一种优势。选择自来水作为淬火液时,应了解其优缺点。充分利用其优势并防止其缺陷。尝试控制水的温度。采用堆垛方式进行淬火时,应尽量使工件堆积松散,并进行搅拌以促使淬火液在工件之间流动,以减小内部水温差。


2.水溶性淬火介质


自来水作为淬火介质的最大缺点是其低温冷却速度太快,这使得各种钢制工件都容易淬火。淬火钢零件的主要原因是水在马氏体转变温度(Ms点)及低于该温度范围时冷却得太快。因此,水溶性淬火介质的研究和开发的首要政策是降低水的低温冷却速度。考虑到大多数结构钢的Ms点接近300℃,因此通常将工件冷却至300℃时的水溶性淬火液的冷却速度来表示淬火液的冷却功能。通常,水基淬火介质的300°C冷却速率可用于对介质进行分级[2],供热处理工人选择。简而言之,当水基淬火液的冷却速度低至300℃时,其防止工件淬火开裂的能力很强。 300℃的冷却速度高,淬火能力也高,当然工件具有更大的淬火裂纹倾向。因此,在选择水溶性淬火介质时,应首先了解其300°C的冷却速率。在类似的淬火介质品种中,当获得相同的300℃冷却速度时,浓度越低,运行成本越低。水性淬火介质的品种很多,不同的品种具有不同的特性。 PAG介质的冷却特性是可调的,并且浓度的测量和控制很简单。它不仅适用于整体淬火,而且适用于各种感应加热淬火,并且可以长期稳定使用,因此受到大家的欢迎,成为热处理中使用最广泛的水基淬火介质当时的行业。由于液体温度对冷却特性有很大影响,因此在使用水溶性淬灭介质调节使用过程中的液体温度时,应配备循环冷却系统。一般而言,在水溶性淬火液中淬火时,不应将工件堆放在稠密的条件下。输入水以避免对工件表面和内部产生明显不同的淬火效果。


3.通用机械油


工厂热处理中最常用的通用机油是N32机油(以前是20号机油)和N15机油(以前是10号机油)。作为淬火介质,这种类型的发动机油的特征在于,在工件的高温阶段汽相膜较长,淬火冷却速率不高,而低温冷却缓慢。油蒸气膜阶段长,在高温阶段工件的冷却缓慢。也许问题在于低碳钢制成的工件只是经历了共析铁素体相变。工件形状不规则,例如带花键孔的齿轮。特别简单的变形。在中低温阶段,冷却缓慢,以致于相对较大的工件不易于硬化或缺乏硬化层的深度,从而发生淬火变形。普通机油的抗氧化能力差。它只是在使用中老化和退化。老化和变性的主要反映是油粘度的增加和低温冷却速率的降低。变形的影响是淬火后工件的硬度和硬化深度有效,淬火变形增加。粘度的增加和污泥的产生通常导致淬火后清洁困难,并且还会增加油耗。


4.特殊淬火油


特殊淬火油一般分为普通淬火油,快速淬火油,等温梯度淬火油(也称为热油),真空淬火油和光亮淬火油。与普通机油相比,特种淬火油具有更好的热稳定性能,可以更好地保证工件的淬火质量。当然,优于一般发动机油的特殊淬火油最重要的方面是其冷却特性。与一般机油相比,不同的特殊淬火油在冷却速率分布上具有汽相膜阶段短的特点,从而可以在高温阶段更快地冷却工件。其中,快速淬火油的最大冷却速度较高,由于淬火油的种类不同,中,低温阶段的冷却速度也有很大差异。热油的冷却特性是,在工件淬火和冷却的低温阶段,汽相膜阶段较短,而冷却较慢。快速淬火油主要用于较厚的工件和淬透性较低的钢种。热油主要用于较小的工件和具有较高淬透性的钢种。应该说任何淬火油都有合适的工件。但是,除少数情况外,每个热处理炉都希望处理更多的钢种和更多的工件。因此,更倾向于选择具有广泛应用范围的淬火油。


5,一般来讲,淬火油的汽膜阶段短,在中温阶段冷却速度快,在低温阶段冷却速度大。这种油具有很强的冷却能力,应用范围很广。许多油淬火工件的变形是由于缺乏淬火硬度和较差的淬火深度。但是,使用这种广泛的淬火油通常可以处理工件的变形,硬度不足和淬火深度不足的问题。淬火油的短汽膜阶段意味着该油的高温阶段冷却得更快。此功能有助于防止共析铁氧体分离,并防止带有内花键的花键齿轮变形。简而言之,淬火油的高总冷却速率有利于获得更深的淬火硬化层。但是从冷却速度分布的分析来看,除了需要快速冷却的中高温阶段外,油的低温冷却速度对硬化层的深度也有更大的影响。低温冷却速率越高,淬火硬化层倾向于越深。搅拌淬火油可以提高油的冷却速度。对于冷却速度较低的油,搅拌对改善其冷却能力具有更大的影响。而对于冷却速度较高的特殊淬火油,搅拌效果相对较小。齿轮淬火质量问题的另一种类型是淬火硬化层太深。硬化层太深,经常使用间断的牙齿。解决这些问题的有效方法之一是降低淬火油的低温冷却速度。


6.总之,为了确保齿轮的淬火质量,在选择淬火油时,应根据所加工齿轮的钢种,形状特征和热处理要求,从齿轮箱的冷却速率分布特征中进行选择。油。最好与淬火油制造商的相关技术人员匹配,以便在进行审查和分析后确定合适的淬火油和合理的使用方法。

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