车床变速箱拨叉齿轮采用超音频淬火电源进行热处理的工艺分析

车床变速箱拨叉齿轮的模数为6mm，材料为38CrMoA1A钢。热处理技术要求：调质硬度为250-280HBW。为满足此要求，不少厂家采用超音频淬火电源进行热处理，效果良好。

（1）工艺流程 调质一粗加工一高温时效一精加工一气体渗氮一精加工一成品。

（2）热处理工艺

1）调质处理。采用超音频淬火电源进行，淬火工艺：930-950℃，淬油；高温回火工艺：630-650℃，油冷。

2）高温时效。同样采用超音频淬火电源进行，加热温度为560℃，空冷。

不少厂家采用上述工艺进行热处理，生产出来的齿轮硬度达到250-280HBW，满足了工作的需要。更好的是此工艺适合大批量大规模生产，可以大大提高工人的生产效率。

金属配件使用高频淬火的好处

一方面高频淬火的好处体现在应用范围

1、高频淬火也可以称作高频退火机，钢材生产企业各类线材、带钢淬火、退火、调质等热处理生产线，带自动闭环温控系统，实现温度控制。

2、透热成型（高频淬火设备可以称作高频加热炉，高频透热炉）

A、各类标准件、紧固件、机械零配件、五金工具、直柄麻花钻的热镦、热轧。

B、金属材料加热退火。如：钢管拉伸、弯管、砸头；铁丝、钢丝加热制钉；不锈钢制品退火、涨型。

3、热处理（高频淬火处理）

各类五金工具、电动、液压、气动元件、汽、摩配等机械金属部件的表面、内孔、局部或整体淬火。如：锤、刀、剪、钳及各类轴、凸轮、链轮、齿轮、气门、球头销、大型机床导轨、球墨铸铁的淬火,各种金属线材热处理流水线。

4、钎焊（高频焊机，高频钎焊设备）

各类硬质合金刀头、车刀、铣刀、 刨刀、铰刀、金刚石锯片、锯齿的焊接；磨具、钻具、刃具的焊接；黄铜、紫铜、不锈钢锅底等金属材料的复合焊接。

5、金属熔炼:熔炼金、银、铜等。

6、其它加热领域

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，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***检验发现，主动齿轮带状***中铁素体带处是裂纹源头，裂纹扩展并与带状***平行。当锡在钢材晶界偏聚，超过一定量时，使工件冲击韧度急剧下降，机用锯条正是出现上述情况。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***均匀性差，带状***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***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***严重超差造成的。为满足此要求，不少厂家采用超音频淬火电源进行热处理，效果良好。由于带状***严重，相邻部位显微***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***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***≤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***≤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***性能质量，为减少和消除齿轮***缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。