高氏讲述5.8m掘进机大齿圈淬火退火

(1)5.8m掘进机大齿圈是一种大模数低速重载齿轮，模数m=18mm，直径为3m，由6个功率为150kW的电动机经行星减速箱减速后带动旋转，转速为5r/min，由大齿圈带动刀盘进行掘进。所使用材料为35CrMoVA钢。

(2)热处理技术条件 调质处理后齿面齿部硬度应为235～250HBW。

(3)加工工艺流程 锻坯一正火十高温回火一粗机械加工一调质处理一半精机械加工一齿面表面淬火十低温回火一精磨一成品。

(4）热处理工艺规范

①正火十高温回火 加热温度为850～880℃、保温时间4h，出炉后立即转入已预热到630～660℃的高温回火炉中进行等温保持，使过冷奥氏体发生完全的珠光体转变，保持时间6～8h，然后以30～50℃/h的速度冷却至400℃，再以20～30℃/h的速度继续冷却至250～300℃出炉空冷既可。

②调质处理 淬火加热温度范围840～860℃、保温时间4h，出炉后油淬；再于600～650℃炉中进行3～4h高温回火，工件炉冷至250℃左右出炉空冷。

③齿面中频感应加热表面淬火 选择或设计特殊感应器即单齿沿齿沟连续淬火感应器，使感应器（装有硅钢片导磁体）与齿仿形，对大模数齿轮沿齿沟连续中频感应加热表面淬火。

回火 在低温回火炉中进行180～200℃的低温回火、保温时间3～4h，出炉后空冷。

(5)热处理工艺解析

①正火十高温回火 其目的有两个：a.细化晶粒，改善组织；b.去除钢中的氢，防止白点和氢脆的产生。该工艺是将细化晶粒和锻件的去氢工艺合在一起统筹考虑。

②调质处理 使工件整体获得良好的综合力学性能。经调质处理后，齿面齿部硬度为235 250HBW。

③齿面中频感应加热表面淬火  为获得较深的硬化层深度（淬硬层深度一般为2～10mm)就要降低感应加热用电流的频率，使用中频（常用频率为2500Hz或8000Hz)感应加热设备。

④低温回火 其目的就是为了消除残余内应力，降低脆性，保证工件表面的高硬度、高强度与高耐磨性。

(6)热处理工艺技术实施要点

①由于掘进机工作条件差，受力情况复杂，所以对大齿圈原材料要求严格，应采用真空冶炼、电渣精炼，可减少材料中的非金属夹杂物；对其锻坯需经超声波探伤，另外在齿表．面淬火后还需经磁粉探伤检验，以确保工件的质量。

②在实施调质处理时，淬火冷却速度应确保大多数奥氏体转变成马氏体，工件表层铁素体体积分数不得超过3％一5%。

③由于工件尺寸特别大，应采用沿齿廓实施中频感应加热表面淬火，以避免“戴帽”淬火所带来的齿面淬火过渡区存在着的残余拉应力，从而导致由于弯曲疲劳载荷引发的断齿。中频感应设备的功率大，效率较高，电流透入深度大，因此要求其感应器的壁厚要厚一些。