重型齿轮的感应淬火回火

感应淬火和回火重载齿轮主要有两种类型：大截面尺寸、承载大载荷、齿轮要求高、常用材料35 CrMo、42 CrMo、40 CrMnMo、35 CrMoV、35 CrMnSi、40 CrNi、45 CrNi、30 CrNiMo、35 CrNiMo、40 CrNiMo、45 CrNiMo、45 CrNiMo和45 CrNiMoV钢；另一种是大截面尺寸、承载大载荷、要求材料等级为35 CrNi2Mo、40CrNi2Mo、30CrNi3、34CrNi3Mo、37CrNi3A和37CrMn2MoV钢等。

感应淬火是用电磁感应加热工件，使工件产生涡流的一种方法。通过使材料的晶体结构发生局部变化，提高了钢体表面层的硬度。与其它两种热处理方法相比，感应淬火回火具有效率高、节能环保、易于机械化、变形小等优点。20世纪90年代，刘继全等人对大型重型齿轮的全表面感应淬火进行了研究。

为了提高过渡区的承载力，有两种方法可以提高过渡区的承载力：

一是提高心部的硬度；

二是增加硬化层深度。

一般齿轮表面硬化，包括中高频感应加热淬火（包齿，沿齿槽），由于硬化层浅，还不能提高心部硬度，不能满足齿轮承载能力的要求。 但常见的深层渗碳热处理，也存在环境，成本等问题.. 整体感应加热表面淬火是表面感应淬火获得高强度的最有效，最经济的方法.. 也就是说，通过加热和冷却过程，表面层获得高硬度(≥45HRC)，而零件的二次表面层或心部部分也得到加强(25~40HRC)，表面可以获得高压应力。 这使得零件具有较高的抗疲劳性能，得到的硬化层深度远高于深渗碳齿轮.. 通过一系列公式，通过观察齿轮的频率应与模数的平方成反比的原理，得出了整个齿轮均匀加热的结论。 陈国民在2006年的专题论坛上提出，随着设备对热处理工艺的要求越来越高，感应淬火难以满足其要求。 然而，作为21世纪追求的清洁生产工艺，感应淬火具有一系列无与伦比的优点，被其他热处理工艺所取代。 得出不同热处理条件下齿轮的能级对于渗碳淬火齿轮是最高的，而感应淬火齿轮仅次于渗碳，特别是对于大模量齿轮，比回火渗氮工艺更为明显..

因此，应综合考虑齿轮的载荷需求，而不是盲目使用渗碳热处理，在可能的情况下可以更多地使用感应淬火和回火，同时应致力于开发新技术，使其具有更广阔的应用前景。 王志明等人在2012年，为了提高感应淬火齿轮的疲劳强度，特别是弯曲疲劳强度，满足硬化层应沿齿廓分布的条件，突破了传统的单频感应淬火方法，研究了双频同时感应加热淬火工艺，成功地实现了硬化层沿齿廓的分布。 与并联振荡电路和调谐可控硅晶闸管中频电源的方法相比，主要原则是三相交流电源分别在整流电路和平波元件后进入一个输出中频的串联逆变网络和一个输出高频的串联逆变网络，然后分别进入匹配的变压器.. 作者还提到了相应的感应淬火成套设备的发展，这将使感应加热淬火工艺提高到一个新的水平。 在2015年，为低淬透性钢开发了体积表面淬火工艺.. 明斯克汽车厂提出了一种新的低淬火钢重型齿轮的体积表面淬火工艺。工作特点是金属层通过感应加热，硬化层更深，所有表面在零件的渗透感应加热后冷却。 该方法使工件获得硬化层和沿轮廓线分布的良好结构强度。 硬化层硬度比渗碳淬火处理的钢齿轮硬化20CrNi3A高1.5~2.0倍，而芯部硬度为2~6HRC..

近年来，随着感应淬火回火工艺的不断发展，该技术在其他传统热处理工艺中可以发挥一定的替代作用。实践证明，重型齿轮感应淬火技术具有成本低、变形小、加工时间短、节能、省力、现场节能等优点，符合全球节能减排趋势，在今后的感应淬火回火工艺中具有良好的应用前景。

由于其优异的渗碳质量，渗碳速度快，环境友好，节电，节气，无温室气体排放和有害气体排放，真空低压渗碳技术近年来受到广泛关注，是热处理发展的前沿技术和热点.. 真空低压渗碳是将乙炔，丙烷等3kPa以下烃类气体作为真空炉内渗碳介质的真空渗碳工艺，有效克服了普通气体渗碳的缺点.. 具有渗碳层均匀性好，渗碳层微观结构好，表面碳浓度波动小，自动化程度高，环境污染小等特点.. 因此，作为重型齿轮渗碳热处理的重要发展方向，研究人员需要进行广泛而深入的研究，以提高重型齿轮的性能和使用寿命。 其次，随着激光热处理技术的不断发展，它也被应用于重型齿轮的热处理过程中，希望能尽快得到大规模的应用。

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