几种齿轮的热处理工艺设计实例（3）

伯龙马

       如题
      几种齿轮的热处理工艺设计实例（3）
      钢制齿轮的热处理工艺设计之三
   
       42CrMo钢制钻机转盘齿轮的热处理工艺设计
     （1）钻机转盘齿轮特征及失效形式  下图1.所示为2P-520型钻机从动锥齿轮的外形，其主要参数为：模数m=20mm,齿数z=58，压力角α=20°,外径Φ=1160mm。该齿轮工作时在钻杆旋转带动下，承受很大的扭矩和输出功，其主要失效形式为磨损。
                                                          图1  转盘齿轮外形图
     （2）材料的选择  为了提高齿轮的屈服强度并具有高的硬度和耐磨性，以及尽量小的热处理变形，增加齿的接触面积等多方面考虑，拟采用42CrMo钢制造。
      热处理工艺方案  预备热处理为毛坯锻造后正火和粗加工后调质处理；其最终热处理为气体渗氮或离子渗氮。
    （3）技术要求  调质处理后硬度应为250～280HBW，渗氮层深度为0.5～0.7mm，表面硬度为≥600HV。深层脆性按GB/T 11354-2005《渗氮层脆性分等规定》不得小于3级。
     （4）热处理工艺设计  
      1）42CrMo钢制大型锥齿轮的制造工艺路线：锻造→正火→车齿坯→粗滚齿→调质→精滚齿→离子渗氮→质量检验。
      2）锻坯正火工艺：在RT2-105-9台车式箱型电阻炉中，880～890℃加热，锻坯整体透烧后拉出台车，两侧同时吹风冷却，防止铁素体成网状或大块状呈现。
      3）调质处理：在RX3-60-9箱型电阻炉中淬火：860～870℃加热，整体透烧后油中冷却；在同一炉子进行高温回火：560～600℃加热透烧油冷，防止产生回火脆性。
       4）在LD-500BZ型炉内进行离子渗氮：工艺参数如图2所示。
                                                                  图2  转盘齿轮离子渗氮工艺曲线
     （5）质量检验结果  渗层表面用超声波硬度计检测为≥50HRC；随炉试样金相检测深层脆性等级合格；齿轮不平度大多数小于0.08mm，个别达0.10mm。