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最新汽車粉末冶金齒輪加工工藝技術,震撼解讀!

时间:2020-11-12     作者:浙江孚菱機械【原创】

  汽車粉末冶金齒輪的內在質量主要是指齒輪的顯微組織、力學性能等指標滿足技術要求,同時其他缺陷必須控制在規定的技術范圍之內。汽車齒輪內在質量的優劣是決定齒輪質量的關鍵,其完全取決于熱處理質量,是齒輪實現低噪聲、高精度,長壽命的關鍵因素。


汽車粉末冶金粉末冶金齒輪加工


  汽車粉末冶金粉末冶金齒輪熱處理(工藝)包括:一是普通熱處理,如退火、正火、淬火、回火、調質;二是表面熱處理,其包括表面淬火(如感應淬火、激光淬火等)和化學熱處理(如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲等)。


汽車粉末冶金粉末冶金齒輪


  1、調質


  調質是將齒輪等零件淬火后進行高溫(500~650℃)回火的操作。調質處理常用于含碳量0.3%~0.5%(質量分數)的優質碳素鋼或合金鋼制造的齒輪。


  調質可以細化晶粒,并獲得均勻、具有一定彌散度、優良力學性能的回火索氏體組織。一般經調質處理后,齒輪硬度可達220~285HBW。調質齒輪的綜合性能優于正火。


  調質常用于齒輪的預備熱處理(如滲氮、感應淬火前的調質處理)和最終熱處理。


  2、表面淬火


  齒輪齒面淬火硬度一般為45~55HRC。表面淬火齒輪承載能力高,并能夠承受沖擊載荷。通常表面淬火齒輪的毛坯經正火或調質處理,以便使齒輪心部有一定的強度和韌度。


  表面淬火主要有感應淬火、激光淬火與火焰淬火等。與滲碳淬火相比,表面淬火變形小、成本低、效率高。


  汽車齒輪表面淬火主要采用感應淬火工藝。由于感應加熱速度快,幾乎沒有氧化、脫碳,齒輪變形很小,還易于實現局部加熱及自動化生產,熱處理成本低。因此,在現代化汽車行業中得到廣泛應用。


滲碳與碳氮共滲


  3、滲碳與碳氮共滲


  滲碳淬火


  滲碳淬火是先將齒輪等零件放入滲碳介質中,在880~950℃下加熱、保溫,使齒輪表面增碳,然后進行淬火。


  汽車齒輪常用氣體滲碳工藝。滲碳淬火、回火后齒輪表面硬度一般在58~63HRC。目前,滲碳淬火已經成為重要汽車齒輪(如差速器齒輪、驅動橋主從動弧齒錐齒輪、變速器齒輪等)的主導熱處理工藝。


  碳氮共滲


  近幾年汽車用自動變速器AIT滲碳齒輪的齒面在工作中的實際溫度約達300℃,遠高于正常的回火溫度(150~200℃)。這種表面的溫度將導致硬度降低,引發點蝕的產生。采用碳氮共滲后噴丸硬化可提高疲勞強度。在碳氮共滲時,隨著含氮量的增加ΔHV(硬度降)提高,抗回火性能提高,抗回火溫度達到300℃。


滲氮與氮碳共滲


  4、滲氮與氮碳共滲


  滲氮


  滲氮是向齒輪等零件表面滲入氮原子形成氮化層的化學熱處理工藝。滲氮可以提高齒輪表面硬度、耐磨性、疲勞強度及抗蝕能力。滲氮處理溫度低,因此齒輪變形小,無需磨削或只需精磨即可。


  日本在汽車變速器粉末冶金粉末冶金齒輪熱處理時采用滲氮工藝,德國Clocker-離子公司將離子滲氮應用于汽車齒輪,均提高了齒輪精度和使用壽命。


  氮碳共滲


  氮碳共滲是以滲氮為主同時滲入碳的化學熱處理工藝。氮碳共滲可以顯著提高粉末冶金齒輪的耐磨性、抗膠合和抗擦傷能力、耐疲勞性能及耐腐蝕性能。目前,氣體氮碳共滲應用于轎車、輕型客車變速器齒輪等零件。

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