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在机床制造业早已采用中碳钢感应淬火,然而在工程机械上,仍大量采用渗碳齿轮,我国最近有一企业成功地对大型内齿圈用中碳钢感应淬火代替了原来的20CrMnTi渗碳淬火,解决了原工艺齿轮收缩变形大的问题。

原工艺为:下料一锻造一正火一粗车一精车一插齿一渗碳一抛丸一精车一淬火一回火。新工艺为:下料一锻造一正火一粗车一调质一抛丸一精车一插齿一感应淬火一回火。硬化层深度由1.2-2.4mm更改为齿顶1.9-12.4mm、节圆2.4-5.0mm,齿根1.5-3.0mm。表面硬度由58-63HRC更改为52-60HRC,基体硬度为248-293HBW。与渗碳热处理相比工件的表面硬度稍低,但硬化层深度较深,晶粒度及马氏体级别相同,但是不含耐磨性较高的碳化物。主机工作3000h后拆检,内齿圈磨损非常小,无问题,完全达到服役要求。

新工艺采用了1200kw节能中频感应加热机、大型齿轮感应淬火机床、专用的内齿圈感应器。感应器直接喷淬火冷却介质(质量分数为5%-7%的AQ25 I)。该工艺的效果明显,工艺周期从46h缩减到9.5h,节能、环保且大大降低生产成本。

采用节能中频感应加热机对中碳钢齿轮进行淬火热处理,不仅大大提高了工人的生产效率,而且改善了齿轮的淬火效果,避免了氧化、脱碳、裂纹、变形等缺陷的产生,提高了齿轮的使用寿命。