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齿轮渗碳淬火后硬度不均解决措施

渗碳淬火是齿轮热处理典型工艺,硬度不均是热处理生产常见质量问题。因硬度不均出现在个别齿轮或齿轮局部,探测度低,又会大幅削减齿轮的使用寿命,是关注度较高的热处理质量问题之一。
 

解决措施

(1)避免齿轮表面污染

齿轮热前不能有锈蚀、油污,清洗干净后进炉;采用热前专用清洗机,提高清洗效果;预氧化炉定期烧油烟,避免污染齿轮表面和渗碳气氛。

定期温度校准。原热电偶只要求每年进行一次检定,因检定允差大,周期长,会出现温度虽然在检定要求范围内,但实际温度已出现较大偏差。我公司现在采用高一级的热电偶对主控温进行校准,保证了工艺温度的准确性。

增加对甲醇、丙烷等原辅料的质量检测,排除原辅料水分等杂质对渗碳气氛稳定性的影响。

定期进行烧碳黑操作。在操作过程中,判断碳黑聚集程度,同时分析碳黑异常的原因。

氧探头故障判断。

(2)保证温度、碳势均匀性

定期对炉温进行均匀性测试。

经常检查炉子密封性,尤其是中门密封情况;;定期检测中门密封情况,保证炉温均匀性要求。

零件从后室到前室淬火过程中,偶尔会发生动作暂停现象,零件延迟入油。发生这类设备时,使得炉门附近零件达不到淬火温度,产生硬度不均的问题,不易察觉。现在要求零件淬火时必须有人观察,关注设备动作情况和报警记录。

当辐射管出现短路、断路故障时,炉温均匀性受很大影响,同时加快碳黑形成速度。除定期维护辐射管外,还要对每根辐射管的使用状况进行监控。如辐射管出现故障,能做到及时更换,及时调整工艺。

装炉尺寸不能超长、超宽、超高,不能选择有裂纹料具,以防止进出料卡壳。

碳势不均匀性可以通过零件的渗碳均匀性进行间接检测。我们要求在工艺变更或设备大修后进行渗碳均匀性检测。

对装炉方法、装炉间隙进行了规范,并定期检测循环风扇和马弗板状况,保证碳势均匀性。

 

(3)保证淬火冷却

定期检测淬火油冷却特性,保证其冷却能力。

过滤淬火油中的碳黑、油泥等有害杂质,保证油品,稳定淬火。

选择的防渗碳涂料不能污染淬火油。

定期对油搅拌器故障进行检查,保证淬火充分冷却。

 

结语

出现硬度不均问题的原因有很多,贯穿齿轮渗碳淬火整个过程。首先要通过金相手段分析问题发生在渗碳阶段还是淬火阶段,然后根据问题零件的炉内分布、数量、形态等信息判断大概属于哪方面原因,最后排查设备状态、过程控制等细节,找出硬度不均的真正原因。

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