文档介绍：1
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2001 年 12 月焦作大学学报№ 4

第 4 期 JOURNAL OF J IAOZUO UNIVERSITY Dec. 2001
浅谈渗碳工艺缺陷及预防措施
张曙灵吴镝
(焦作大学, 河南焦作 454000)
摘要: 以煤矿机械广泛使用的渗碳齿轮为例, 详细分析热处理过程中的各种缺陷, 指出产生
缺陷的原因, 提出了预防措施及各种工艺方法, 对提高制造渗碳齿轮的质量有一定的指导作
用。ΟΟ
关键词: 渗碳硬化层Ο淬火预防措施
中图分类号: TH162 文献标识码: A 文章编号: 1008 7257 (2001) 04 0053 04
渗碳齿轮在煤矿机械中有着广泛应用。采煤机、运输机、提升机中都有许多渗碳齿轮, 现场使用
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表明, 齿轮的失效多数与渗碳齿轮在热处理过程中的许多缺陷有关。如表层和心部硬度不够, 表层过
度渗碳与硬化层偏浅, 渗碳层深度不均匀, 表层内氧化等。这些缺陷在生产和应用中危害极大, 严重
地影响齿轮的寿命, 更有甚者影响到整个机器的寿命。因此探讨渗碳齿轮热处理缺陷及预防措施, 对
于提高煤矿机械的性能、使用可靠性有着重大意义。本文根据渗碳齿轮制造及使用中出现的问题, 分
析并提出一些具体的工艺措施。
1. 渗碳齿轮热处理缺陷及工艺措施
1 1 齿轮表层过度渗碳
渗碳齿轮由于处理不当过度渗碳后, 表层将会出现块状、网状碳化物, 使用时齿轮塑性变形能力
降低, 耐冲击性减弱, 轮齿根部弯曲疲劳性能下降, 齿尖角变脆, 易于崩裂, 淬火后渗碳齿轮在磨削
加工时易于开裂。
1 1 1 齿轮过度渗碳的原因
(1) 齿轮在固体介质中渗碳时渗碳箱内碳势过高, 又不能任意调整碳势, 因此渗碳温度越高, 时
间越长, 表层过共析程度就越大。特别对含有强碳化合物形成元素 Cr 、Mo 的渗碳钢, 碳的扩散较慢,
齿轮渗碳层表面碳浓度更高, 达到过共析成份的渗碳层, 在冷却时, 从奥氏体晶界析出渗碳体形成网
状分布。
(2) 在气体介质中渗碳时, 若渗碳炉内碳势过高, 强渗时间过长, 也会出现齿轮表层渗碳过度。
1 1 2 预防措施
(1) 固体渗碳时, 为了防止碳势过高造成过度渗碳, 可以采用较低的渗碳温度或使用较弱的渗碳
剂(新渗碳剂和旧渗碳剂混合使用) 。
(2) 气体渗碳时, 为了防止表层过度渗碳, 在渗碳后期安排扩散阶段。强渗和扩散阶段的时间可
按下式进行计算
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CD - CO
TC = TT (1)
CC - CO
TD = TT - TC (2)
式中: TC ———强渗碳时间, h ; TD ———扩散阶段时间, h ;
TT ———总渗碳时间, h ; CD ———渗碳层要求含碳量, % ;
收稿日期: 2001 05 29
作者简介: 张曙灵(1957 ) , 女, 河南焦作人, 焦作大学机电系副教授。
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45 焦作大学学报 2001 年 12 月
CO ———原材料的含碳量, % ; CC ———强渗碳后的表层含碳量, %。
例如: 齿轮材