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齒輪常用的表面淬火方法有火焰淬火、感應(yīng)淬火和接觸電阻加熱淬火等，此外還有先進(jìn)的激光淬火等。利用表面加熱淬火而得到表面硬化層后，齒輪的心部仍可以保持原來的顯微組織和性能不變，從而達(dá)到提高疲勞強(qiáng)度和耐磨性并保持心部韌性的優(yōu)良綜合性能。并可以節(jié)省能源、減小齒輪淬火畸變。
1.表面淬火的分類
見表1。
表1 表面淬火的分類
分類
工藝
粗分
細(xì)分
加熱時(shí)所具有的供熱方法
—
感應(yīng)淬火、火焰淬火、鹽浴加熱淬火、電解液淬火、接觸電阻加熱淬火、激光淬火、電子束淬火、離子束淬火、高頻脈沖電流感應(yīng)淬火、太陽能加熱淬火等
能量密度
較低能量密度加熱
感應(yīng)淬火、火焰淬火、鹽浴加熱淬火、電解液淬火等
高能量密度加熱
激光淬火、電子束淬火、離子束淬火、接觸電阻加熱淬火、太陽能加熱淬火等
能量來源
內(nèi)熱源加熱
感應(yīng)淬火、脈沖電流感應(yīng)淬火等
外熱源加熱
火焰淬火、鹽浴加熱淬火、電解液淬火、接觸電阻加熱淬火、激光淬火、電子束淬火、離子束淬火、太陽能加熱淬火等
2.表面淬火齒輪的一般技術(shù)要求
1）表面淬火齒輪的技術(shù)要求見表2。
表2 表面淬火齒輪的技術(shù)要求
項(xiàng)目
小齒輪
大齒輪
說明
硬化層深度/mm
（0.2~0.4）m①
有效硬化層深度，按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5617—2005規(guī)定
齒面硬度HRC
50~55
45~50或300~400HW
如果傳動(dòng)比為1∶1，則大小齒輪齒面硬度可以相等
表層組織
細(xì)針狀馬氏體
齒部不允許有鐵素體
心部硬度HBW
調(diào)質(zhì)：碳鋼265~280
合金鋼270~300
對(duì)某些要求不高的齒輪可以采用正火作為預(yù)備熱處理
①m為齒輪模數(shù)（mm）。
2）齒輪表面淬火硬化層分布形式、強(qiáng)化效果及應(yīng)用范圍
a、齒根不淬硬
工藝方法：回轉(zhuǎn)加熱淬火法。
強(qiáng)化效果：齒面耐磨性提高；彎曲疲勞強(qiáng)度沒有多大影響，許用彎曲應(yīng)力低于該鋼材調(diào)質(zhì)后的水平。
高頻（包括
超音頻）淬火
中頻（2.5kHz、8kHz）淬火
火焰淬火
感應(yīng)處理齒輪直徑由設(shè)備功率決定；齒輪寬度10~100mm；m≤5mm
處理齒輪直徑由設(shè)備功率決定，齒輪寬度35~150mm；個(gè)別可達(dá)400mm；m≤10mm
齒輪直徑可達(dá)450mm；專用淬火機(jī)床；m≤6mm，個(gè)別情況可到m≤12mm
注：m—齒輪模數(shù)（mm）。
b、齒根淬硬
工藝方法：回轉(zhuǎn)加熱淬火法。
強(qiáng)化效果：齒面耐磨性及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度都得到提高；許用彎曲應(yīng)力比調(diào)質(zhì)狀態(tài)提高30%~50%；可部分代替滲碳齒輪。
高頻（包括
超音頻）淬火
中頻（2.5kHz、8kHz）淬火
火焰淬火
感應(yīng)處理齒輪直徑由設(shè)備功率決定；齒寬10~100mm；m≤5mm
處理齒輪直徑由設(shè)備功率決定，齒輪寬度35~150mm，個(gè)別可達(dá)400mm；m≤10mm
齒輪直徑可達(dá)450mm；m≤6mm，個(gè)別情況可到m≤10mm
c、齒根淬硬
工藝方法：?jiǎn)锡X連續(xù)加熱淬火法。
強(qiáng)化效果：齒面耐磨性提高；彎曲疲勞強(qiáng)度受一定影響（一般硬化層結(jié)束于離齒根2~3mm處）；許用彎曲應(yīng)力低于該鋼材調(diào)質(zhì)后的水平。
高頻（包括
超音頻）淬火
中頻（2.5kHz、8kHz）淬火
火焰淬火
齒輪直徑不受限制，m≥5mm
齒輪直徑不受限制，m≥8mm
齒輪直徑不受限制，m≥6mm
d、齒根淬硬
工藝方法：沿齒溝連續(xù)加熱淬火法。
強(qiáng)化效果：齒面耐磨性及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度均提高；許用彎曲應(yīng)力比調(diào)質(zhì)狀態(tài)提高30%~50%；可部分代替滲碳齒輪。
高頻（包括
超音頻）淬火
中頻（2.5kHz、8kHz）淬火
火焰淬火
齒輪直徑不受限制，m≥5mm
齒輪直徑不受限制，m≥8mm
齒輪直徑不受限制，m≥10mm
3）表面淬火齒輪的典型加工流程：坯料→鍛坯正火（或退火）→機(jī)械粗加工→調(diào)質(zhì)→機(jī)械半精加工（制坯）和制齒→表面淬火→低溫回火→機(jī)械精加工→成品。
熱處理生態(tài)圈出品
本文摘自《齒輪熱處理手冊(cè)》，版權(quán)所有
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