LC280A车床上的薄片齿轮加热、退火每一部实施要点

(1）工件名称 LC280A车床上的薄片齿轮，其模数m=2mm，齿数为40，所使用材料为40Cr钢。

(2)热处理技术条件 渗氮层深度为0.15mm，该齿轮表面硬度为500HVi，内子L变形<0.005mm，公法线变化<0.006mm，齿轮运行中所造成的噪声应<87dB。

(3)加工工艺流程 锻坯一正火一粗机械加工一调质处理一半精机械加工一去应力退火一气体渗氮一精磨一成品。

(4)热处理工艺规范

① 正火 其加热温度为870~890℃、保温1- 5~2h后，出炉空冷。

②调质处理 其加热温度为840～860℃、保温时间2h，油淬；高温回火温度为600一650℃、保温时间2h，出炉后油冷。

③去应力退火 加热温度为300～400℃、保温时间2~4h，出炉空冷。

④气体渗氮处理 采用阶梯升温模式，两段渗氮工艺，如图1-113所示。

(5)热处理工艺解析

①正火 其目的为均匀组织、细化晶粒，消除锻造残余内应力，改善切削加工工艺性能。

②调质处理 使薄片齿轮整体（特别是心部）获得良好的综合力学性能，获得细小回火索氏体组织，使齿轮各项变形微小。

③去应力退火 消除机械加工中所产生的机械加工内应力，保证渗氮处理变形量最小，组织稳定。

④气体渗氮处理 在保证工件高精度前提下，赋予工件表硬内韧的性能要求，即使工件表面获得高硬度、高耐磨性、高耐蚀性，而心部仍能保持良好的塑韧性等综合力学性能。阶梯升温模式的目的在于减少温差所导致的热应力，从而减少工件的畸变。

两段渗氮工艺的特点在于缩短渗氮周期，加快渗氮速度，渗层脆性减小，但渗层硬度比一段法稍低。

(6)热处理工艺技术实施要点

①正火 一定注意其加热温度应在30～50℃、保温足够时间，以使获得单一均匀细小奥氏体组织，然后出炉空冷，目的是使其全部转变为细小珠光体组织。但正火后珠光体中的游离铁素体的体积分数不得大于5％。

②调质处理 其对渗氮质量有很大影响。若调质处理的温度太低或保温时间不够，调质处理后有游离铁素体存在，将严重影响氮化工件的质量。即氮在铁素体中的扩散速度较大，该处在渗氮后就会有较高的氮浓度，易形成针状氮化物，使渗氮层脆性增大，容易剥落。因此，调质处理后表面层不允许出现游离铁素体。相反，若淬火温度过高，淬火后晶粒变粗，氮化物优先沿品界伸展，渗氮后出现波纹状或网状组织，也使渗氮层脆性增大。

③去应力退火 一定注意要在保护气氛中进行去应力退火，避免工件表面氧化，影响后续气体渗氮工艺的效果。

回气体渗氮处理 在实施200℃、300℃和400℃阶梯升温模式以及降温过程中必须通氨保护，以防止产生负压及空气入炉。