Краткое введение в три процесса термообработки для упрочнения поверхности корня шестерни

   Прочность и грузоподъемность шестерен повышаются с увеличением твердости поверхности зуба. Таким образом, технология термической обработки поверхности корня зубчатого колеса получила широкое распространение при производстве отечественных и наружных зубчатых колес. Методы термообработки, используемые для поверхностного упрочнения зубчатых колес и корней зубьев, в основном включают следующие три процесса.

1. Науглероживание и закалка
   После науглероживания и закалки поверхность шестерен имеет высокую твердость, износостойкость и сопротивление контактной усталости. Между тем сердечник обладает высокой прочностью, достаточной ударной вязкостью и хорошими комплексными механическими свойствами. Таким образом, процесс науглероживания и закалки стал ведущей технологией обработки закаленных зубчатых колес и все чаще используется.

   Комплексные механические свойства науглероженных и закаленных зубчатых колес выше, чем у зубчатых колес с индукционной закалкой. Однако процесс науглероживания и закалки сложен, а деформация термообработки велика. Как правило, науглероженные и закаленные шестерни необходимо шлифовать, чтобы исключить деформацию при термообработке и обеспечить точность передачи, которой она заслуживает.

   Поскольку закаленная поверхность зубчатого колеса после науглероживания и закалки не допускает шлифования круглой части канавки зуба в корне зуба, твердость поверхности корня зуба после науглероживания и закалки увеличивается за счет науглероживания и твердости зуба Остаточное напряжение сжатия образующийся на поверхности корня зубьев сохраняется, тем самым эффективно улучшая усталостную прочность зубчатого колеса на изгиб.

2. Тлеющее ионное азотирование.
    Поскольку азотирование тлеющими ионами выполняется при низкой температуре, фазового перехода не происходит, особенно деформация термообработки мала. Он обладает такими преимуществами, как высокая скорость азотирования, короткое время азотирования, энергосбережение, высокое качество азотирования и высокая адаптируемость к материалам. Кроме того, процесс имеет хорошую рабочую среду и практически не загрязняет окружающую среду.

   Поэтому он быстро развивался и применялся для обработки поверхности закаленных зубчатых колес. Шестерни после азотирования тлеющими ионами, как правило, не нужно шлифовать. Из-за ограничения глубины азотирующего слоя применение зубчатых передач для тяжелых условий эксплуатации с твердыми поверхностями зубьев с большим модулем упругости все еще ограничено.

   После азотирования тлеющими ионами зубы не будут шлифоваться, поэтому твердость кольцевой канавки зуба в корне зуба после азотирования тлеющими ионами и остаточное сжимающее напряжение на поверхности корня зуба после упрочняющего дробеструйного упрочнения могут быть сохранены, что позволяет эффективно улучшить усталостная прочность зубчатого колеса при изгибе.

3. Поверхностная закалка с индукционным нагревом.
   Благодаря высокой скорости нагрева при индукционной закалке можно избежать окисления поверхности и обезуглероживания шестерни. Поскольку сердечник шестерни все еще находится в низкотемпературном состоянии и имеет высокую прочность, деформация термообработки значительно снижается. Качество закалки высокое. Из-за высокой скорости нагрева зерна аустенита выращивать непросто. После закалки поверхностный слой может получить игольчатый мартенсит, а твердость поверхности на 2 ～ 3HRC выше, чем при обычной закалке. Ряд преимуществ, таких как простой контроль температуры закалки и глубины закалки. Поэтому технология индукционного нагрева поверхности быстро развивается.

    Поскольку твердое зубчатое колесо после закалки промежуточной частоты не допускает шлифования части канавки корня зуба во время шлифования зубьев, твердость поверхности корня зуба после закалки промежуточной частоты увеличивается за счет упрочнения поверхности и поверхности. корня зуба, образовавшегося после упрочняющей дробеструйной обработки. Остаточное сжимающее напряжение может сохраняться, тем самым эффективно повышая усталостную прочность зубчатого колеса при изгибе.