齿轮渗碳热处理后常见缺陷及解决对策

据小编所了解，渗碳热处理后的齿轮作为抗磨损零件，在机械传动设备中广泛应用。并且齿轮失效与渗碳齿轮热处理缺陷有关。下面就齿轮渗碳热处理过程中常见的缺陷，进行原因分析，提出一些具体的工艺措施。快跟随青岛热处理加工厂小编一起来了解一下吧！

1.硬化层偏浅

渗碳齿轮表层硬化层浅，会造成表面抗剥落性能降低，降低齿轮使用寿命。

1.1原因

在渗碳过程中，时间短、温度偏低、炉内有效加热区温度分布不均匀、渗碳热处理过程中强渗阶段及扩散阶段的碳势控制不当、装炉前齿轮未清除油污及装炉量过多、所留孔隙太小等都会造成渗碳齿轮硬化层偏浅。另外，齿轮材料及淬火冷却介质选择不当、选择的齿轮钢淬透性差及钢的材质太差、淬火介质冷却性能不足，也是造成正常渗碳淬火后硬化层偏浅的因素。

1.2预防措施

选用淬透性合适的钢材作渗碳齿轮材料、严格控制齿轮钢质量。控制渗碳前齿轮表面质量、装炉量、炉内温度、炉内碳势气氛，强渗和扩散时间、渗碳后淬火温度、冷却介质等可防止齿轮表面硬化层偏浅。对渗碳不足的齿轮可进行补渗碳。

2.淬火后表面硬度偏低

渗碳齿轮表面硬度偏低，会导致齿轮耐磨性和抗疲劳性能降低，对齿面抗磨擦、磨损性能产生不利影响。

2.1原因

(1)金相组织表面有脱碳层。脱碳是因渗碳后正火或淬火过程保护不当，产生表面脱碳现象。

(2)冷却速度太低。在显微镜下观察，表层组织不是马氏体组织，而是索氏体组织，显微硬度计检测明显硬度差别大。

(3)齿轮渗碳温度、淬火温度偏高，造成淬火后表面残余奥氏体量过多。

(4)齿轮材料淬透性差及淬火冷却介质冷却能力不足。

(5)淬火后回火温度过高，保温时间过长。

2.2预防措施

(1)对表面含碳量低的齿轮采取适当增碳处理。

(2)选择淬透性合适的材料和适当冷却能力的冷却介质，淬火冷却。

(3)含有过多残余奥氏体的渗碳齿轮，应进行650~C-670~C的高温回火，使合金碳化物析出一部分，降低重新加热淬火时奥氏体稳定性，促使奥氏体向马氏体转变。

(4)齿轮渗碳冷却或重新加热淬火时应在保护气体下进行；对已经发生氧化现象的齿轮应除掉氧化皮，表层渗碳后进行淬火。

(5)齿轮表层硬度偏低应重新淬火，用合适温度进行回火。

3.齿轮心部硬度不足

渗碳齿轮心部硬度不足时，齿轮材料屈服点降低，齿轮表面硬化层抗剥落性能及齿根弯曲疲劳性能会降低。

3.1原因

(1)齿轮材料淬透性差，齿轮材质差，钢材内部带状组织严重。

(2)齿轮渗碳后，直接淬火前预冷温度过低，或渗碳热处理后重新加热淬火时淬火温度偏低。

(3)冷却速度不够，金相组织不是低碳马氏体组织，而是索氏体组织

(4)心部有大量未溶铁素体存在，这是由于加热温度偏低或加热时间不足所致。

3.2预防措施

(1)选用冷却性能好的冷却介质，使淬火组织心部获取低碳马氏体组织。

(2)选择适当的淬火温度和加热时间，心部获得均匀的奥氏体，淬火后获取马氏体组织。

(3)选用淬透性好、材质好的钢材作渗碳齿轮材料，保障淬火后获取马氏体组织。

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