精密齿轮真空热处理

齿轮的真空热处理包括真空加热淬火及真空化学热处理。精密汽车齿轮的热处理更多采用低压真空渗碳和高压气淬技术,以获得更小的齿轮热处理变形和更加优良的力学性能。

低压真空渗碳和高压气淬技术因采用柔性工艺过程和模块化设计,其生产效率高、运行成本低且环保,已经成为可行的替代可控气氛的方法。低压真空渗碳和高压气淬技术与传统的气氛渗碳、油淬工艺相比较,具有如下优势∶

(1)真空渗碳速度快,可采用高温渗碳工艺,如采用980~1050℃渗碳可明显缩短工艺时间20%~40%,并减少零件在高温下的保温时间,有利于减少高温变形。

(2)高压气淬的淬火烈度比油淬低,在保证零件硬度的前提下,零件的冷却变形量也小许多。

(3)高压气淬不存在油淬过程中的三个阶段,仅有对流传导过程,零件较易得到较高的硬度。

(4)低压真空渗碳过程中不存在氧原子,可以避免零件表面不良组织(如内氧化等)出现,提高零件的使用寿命。

(5)处理后的零件表面清洁度高,无须后清洗和强力抛丸工序,降低了生产成本。

(6)环保性好,无火帘,无S02、C0的排放问题。

齿轮的真空热处理技术

真空淬火技术

真空淬火技术包括真空油淬、负压气淬和高压气淬。其中真空油淬,用920℃真空油淬,齿轮表面无氧化脱碳,性能均匀,解决了结构复杂的精密件淬火变形问题负压气淬采用氮气、氦气和氢气进行亚温负压(如氮气,0.9×10°Pa)气淬;高压气淬采用氮气、氦气、氢气及氦气+氮气等对一般合金结构钢齿轮进行高压(如20×10°Pa)气淬。先进的气淬技术还实现了按程序断续淬火、控制冷却、气体分级和等温操作。用继电器、电磁阀控制系统,在珠光体区临界风量激冷,马氏体区小风量缓冷,避免了变形开裂;甚至实现了三段冷却操作。

真空化学热处理技术

真空化学热处理技术包括真空渗碳、真空碳氮共渗、真空离子热处理技术。

真空渗碳,一盘类工件放入真空渗碳炉的一个室中,然后抽真空至270Pa。渗碳气体通常为130~2660P a通入炉内。通入的流量在工艺菜单中设定,典型的使用量为1~4m³/循环。氮气经常在扩散阶段通入,以维持一个设定的压力值。渗碳气体以脉冲的方式被通入和抽出。渗碳处理结束后,工件或者在原位被加热(单室炉)或被快速移至冷却室进行缓冷、油淬火及高压气淬。

真空碳氮共渗可进一步减少齿轮变形,提高齿轮耐磨及耐腐蚀性能,从而大幅提高产品质量。

真空离子热处理技术包括离子渗氮、离子渗碳和离子碳氮共渗。离子渗氮由于渗氮温度较低,齿轮变形小。为了进一步提高渗氮速度,在气氛中加入适量稀土有机溶液,可提高渗氮速度,缩短渗氮周期离子渗碳渗层比气体渗碳均匀得多,齿根层深可为节圆处的86%,这种工艺得到的均匀渗层的盲孔长度、半径值近似于气体渗碳的两倍,高温离子渗碳(>1000℃)可提高渗碳速度;离子碳氮共渗,      工艺流程:

材料:典型汽车五挡齿轮(8620H钢)

工艺参数如下:

设备选择:SIMUWU公司生产的VOGQ系列真空热处理炉是进行工模具真空热处理工艺的优质产品,良好的温控精度和温控均匀性确保了真空热处理过程的有效进行。SIMUWU公司专注于真空炉的制造,拥有十多年的相关经验,在真空炉制造领域具有良好的口碑。产品线包括真空气淬炉,真空油淬炉,真空钎焊炉等,广销各发达国家与发展中国家。