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齿轮淬火变形的分析和对策

7T火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，花键轴淬火设备厂家，工件材料为22CrMOH钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。

锥齿轮要求渗碳层深度为1.7-2.1mm，碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64HRC，芯部硬度为35-40HRC。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹严重贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。金相组织检验发现，主动齿轮带状组织中铁素体带处是裂纹，裂纹扩展并与带状组织平行。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现严重的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。

分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件组织均匀性差，带状组织严重引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的组织应力，造成工件畸变过大超差而失效。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状组织严重超差造成的。由于带状组织严重，相邻部位显微组织不同，差异很大，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向异性明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的组织应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。

根据以上分析，提出工艺改进措施如下：

（1）生产中从首工序严吧材料检验质量关口，要求带状组织≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。

（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状组织≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。

（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯组织性能质量，为减少和消除齿轮组织缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。

在高频淬火的性能及特点上：

1、加热快：快加热速度不到1秒，(速度快慢可调节控制)

2、加热广：可加热各式各样的金属工件(根据工件形状不同更换可拆卸式感应圈)

3、安装方便：连接电源，感应圈和进出水管即可使用；体积小、重量轻、使用非常方便

4、操作简便：几分钟即可学会

5、启动快：通水通电后即可启动加热

6、耗电少：比老式电子管高中频设备节电70％左右，工件越小耗电量越小

7、效果好：加热非常均匀(也可通过调节感应圈的疏密，使工件各部位获得各自需要的温度)，升温快，氧化层少，退火后无废品

8、功率可调：无极调节输出功率

9、保护全：设有过压、过流、过热、缺水等报警指示，并自动控制和保护

10、温度可控：通过设定加热时间及红外线测温仪，来控制工件加热的温度，这样可把加热温度控制到一个技术点上，也可根据需要增加保温功能。

11、安全性高：免除了产生近万伏高压的升压变压器    

如何对高频淬火设备进行维护保养

我们在使用中该如何对高频淬火设备进行维护保养呢?

1. 查看电源、淬火机床冷却水路冷却系统有无漏水、堵塞现象、流量有无异常、水压、温度是否在正常范围等特别是增压泵供感应器冷却的水路更要认真检查否则零件加热时轻者烧断感应器，重者损坏电源.

2. 对采用蒸馏水冷却大功率电力电子器件的设备要检查蒸馏水箱的水位是否正常.

3. 设备运行时，检查集成电路控制板上指示灯有无异常显示有无异常声音、气味.

4. 检查经常动作的电气元件的接线有无松动，结构有无变形仪表指针是否灵活、数显数据是否准确，冷却器件的轴流风扇转动是否可靠.