據(jù)小編所了解，滲碳熱處理后的齒輪作為抗磨損零件，在機(jī)械傳動設(shè)備中廣泛應(yīng)用。并且齒輪失效與滲碳齒輪熱處理缺陷有關(guān)。下面就齒輪滲碳熱處理過程中常見的缺陷，進(jìn)行原因分析，提出一些具體的工藝措施?？旄S小編一起來了解一下吧！

1.硬化層偏淺

滲碳齒輪表層硬化層淺，會造成表面抗剝落性能降低，降低齒輪使用壽命。

1.1原因

在滲碳過程中，時間短、溫度偏低、爐內(nèi)有效加熱區(qū)溫度分布不均勻、滲碳熱處理過程中強(qiáng)滲階段及擴(kuò)散階段的碳勢控制不當(dāng)、裝爐前齒輪未清除油污及裝爐量過多、所留孔隙太小等都會造成滲碳齒輪硬化層偏淺。另外，齒輪材料及淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、選擇的齒輪鋼淬透性差及鋼的材質(zhì)太差、淬火介質(zhì)冷卻性能不足，也是造成正常滲碳淬火后硬化層偏淺的因素。

1.2預(yù)防措施

選用淬透性合適的鋼材作滲碳齒輪材料、嚴(yán)格控制齒輪鋼質(zhì)量?？刂茲B碳前齒輪表面質(zhì)量、裝爐量、爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)碳勢氣氛，強(qiáng)滲和擴(kuò)散時間、滲碳后淬火溫度、冷卻介質(zhì)等可防止齒輪表面硬化層偏淺。對滲碳不足的齒輪可進(jìn)行補(bǔ)滲碳。

2.淬火后表面硬度偏低

滲碳齒輪表面硬度偏低，會導(dǎo)致齒輪耐磨性和抗疲勞性能降低，對齒面抗磨擦、磨損性能產(chǎn)生不利影響。

2.1原因

(1)金相組織表面有脫碳層。脫碳是因滲碳后正火或淬火過程保護(hù)不當(dāng)，產(chǎn)生表面脫碳現(xiàn)象。

(2)冷卻速度太低。在顯微鏡下觀察，表層組織不是馬氏體組織，而是索氏體組織，顯微硬度計檢測明顯硬度差別大。

(3)齒輪滲碳溫度、淬火溫度偏高，造成淬火后表面殘余奧氏體量過多。

(4)齒輪材料淬透性差及淬火冷卻介質(zhì)冷卻能力不足。

(5)淬火后回火溫度過高，保溫時間過長。

2.2預(yù)防措施

(1)對表面含碳量低的齒輪采取適當(dāng)增碳處理。

(2)選擇淬透性合適的材料和適當(dāng)冷卻能力的冷卻介質(zhì)，淬火冷卻。

(3)含有過多殘余奧氏體的滲碳齒輪，應(yīng)進(jìn)行650~C-670~C的高溫回火，使合金碳化物析出一部分，降低重新加熱淬火時奧氏體穩(wěn)定性，促使奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變。

(4)齒輪滲碳冷卻或重新加熱淬火時應(yīng)在保護(hù)氣體下進(jìn)行；對已經(jīng)發(fā)生氧化現(xiàn)象的齒輪應(yīng)除掉氧化皮，表層滲碳后進(jìn)行淬火。

(5)齒輪表層硬度偏低應(yīng)重新淬火，用合適溫度進(jìn)行回火。

3.齒輪心部硬度不足

滲碳齒輪心部硬度不足時，齒輪材料屈服點降低，齒輪表面硬化層抗剝落性能及齒根彎曲疲勞性能會降低。

3.1原因

(1)齒輪材料淬透性差，齒輪材質(zhì)差，鋼材內(nèi)部帶狀組織嚴(yán)重。

(2)齒輪滲碳后，直接淬火前預(yù)冷溫度過低，或滲碳熱處理后重新加熱淬火時淬火溫度偏低。

(3)冷卻速度不夠，金相組織不是低碳馬氏體組織，而是索氏體組織

(4)心部有大量未溶鐵素體存在，這是由于加熱溫度偏低或加熱時間不足所致。

3.2預(yù)防措施

(1)選用冷卻性能好的冷卻介質(zhì)，使淬火組織心部獲取低碳馬氏體組織。

(2)選擇適當(dāng)?shù)拇慊饻囟群图訜釙r間，心部獲得均勻的奧氏體，淬火后獲取馬氏體組織。

(3)選用淬透性好、材質(zhì)好的鋼材作滲碳齒輪材料，保障淬火后獲取馬氏體組織。

青島豐東熱工技術(shù)有限公司，采用自主研發(fā)UNICASE密封箱式多用爐，通過獲得“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎”的“智能動態(tài)控制系統(tǒng)”，實現(xiàn)氣體滲碳熱處理過程中氣氛智能調(diào)控，工件表面碳濃度、組織、硬化層深度、硬化層梯度、心部組織等各指標(biāo)精確可控，為各種類型的齒輪熱處理提供了有力的保證，目前滲碳熱處理后的齒輪應(yīng)用于汽車、大卡、工程機(jī)械以及石油化工行業(yè)等，為各行業(yè)的發(fā)展盡一份力量。