锥齿轮之所以经过中频感应加热炉进行热处理,主要是为了让它的表面可以得到较高的硬度和良好的耐磨性,心部可以得到较好的强度和韧性等。能够保证锥齿轮在工作的过程中,表面不会产生非必要的失效现象。所以在淬火热处理的过程中,按照严格的工艺标准要求和执行正确的热处理步骤是保证锥齿轮质量的关键要素。
由于渗碳钢是一种低碳钢,具有良好的淬透性和加工型,而且具有较高的低温冲击韧性,所以由渗碳钢制成的锥齿轮也具备这些性能,它的心部的硬度经过淬火和回火之后,是可以达到所需求的工艺要求的,这种情况下,齿轮的强度、硬度、韧性和塑性都符合服役条件。但是有一点要注意,当中频感应加热炉对锥齿轮淬火的温度过低或者保温的时间太短,亦或者冷却的速度太低,都有可能造成齿轮基体加热后硬度低或没有加热完全,没有办法确保齿轮的表面和硬度符合要求,所以我们应该严格制定工艺参数,实施正确的工艺步骤,采用较好的工艺和方法进行热处理。
锥齿轮在进行热处理之前需要先经过碳氮共渗,共渗层的组织是一种密集带状的碳氮化合物,次表层是针状的马氏体和少许的残余奥氏体。所以为了保证表层的碳化物的硬度很高,少量的残余奥氏体不会引起它的硬度下降,整个硬化层硬度值分布均匀,这是不太正确的。如果表面锥齿轮的碳氮元素饱和度不高,这会造成此表层额硬度低,化合物层剥落,基体金属磨损等现象。对此,我们共渗处理时,温度不要过低,重新加热时,淬火温度要高一点,这样避免心部出现大量的铁素体,引起心部硬度降低。所以要严格执行热处理工艺规定,避免不合格产品出现。
弧齿锥齿轮又分为主动轮和从动轮。当主动轮被动失效时,它的表面呈现剥落和磨损的现象,而从动轮失效时,渗碳层有严重的磨损和硬化层剥落断裂。因此锥齿轮表面有较多的残留奥氏体和淬火马氏体组织是导致齿轮失效的主要原因之一。当中频感应加热炉对锥齿轮进行淬火时,我们要让它冷却到室内温度再进行充分的回火,减少残余的奥氏体数量,提高基体的硬度,能够有效地避免了齿轮断齿的现象。