航空齿轮生产工艺课程设计

航空齿轮生产工艺课程设计零件设计是一个工程技术人员应该具备的最差不多的专业技能。零件分析是认识零件的过程，是确定零件表达方案的前提，一个好的视图表达方案离不开对零件的全面、透彻、正确分析。零件分析也是确定零件的尺寸标注以及确定零件的技术要求的前提，因此，零件分析是绘制零件图的依据。零件的工艺结构分析确实是要求设计者从零件的材料、铸造工艺、机械加工工艺乃至于装配工艺等各个方面对零件进行分析，以便在零件的视图选择过程中，考虑这些工艺结构的标准化等专门要求和规定，使零件视图表达更趋完整、合理。课程设计能够培养学生综合运用所学知识，发觉、提出、分析和解决实际问题的能力，是锤炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。热处理生产工艺过程设计是金属材料工程专业课程教学的一个重要环节。通过这一环节，能够使我们初步把握典型零部件生产工艺过程；把握典型零件的选材、热处理原则和工艺制定原理；理论联系实际，综合运用基础课及专业课程多方面的知识去认识和分析零部件热处理生产过程的实际问题，培养解决问题的能力。热处理工艺是整个机器零件和工模具制造的一部分，热处理是通过改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理能够显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但能够强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节约能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。任何一种热处理工艺都不是绝对的完美，因此经热处理后的材料会有不同程度的缺陷，对零件的缺陷进行分析也是零件设计必不可少的步骤。合理选择检验设备以及正确的检验方法是做好检验的必要条件。通过课程设计使我明白得了理论与实际相结合是专门重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，我们才能从中获得真正的知识，有了真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立摸索的能力。零件图分析技术要求：1）氮化处理氮化层深度：＞0.5mm2）表面硬度：550-700HV服役条件：航空齿轮使用来传递动力和改变运行速度的，因此在功率传递机构如减速器中，使用各种形式的齿轮，有较高的传动速度，受重载和冲击。齿轮工作时，一对啮合的齿轮面之间相互滑动，从而产生专门大的摩擦力，而且轮齿根部还受到脉动和交变弯曲应力作用。失效形式：①由摩擦力造成的齿面磨损；②齿轮间的接触，产生了接触应力，一旦超过材料疲劳极限，就会造成齿轮的接触疲劳破坏，如；表面麻点和疲劳剥落；③齿轮根部还承担交变的弯曲应力，易造成弯曲疲劳破坏，如齿根折断。性能要求：①良好的力学性能：a、高的齿面塑变抗力，即高的齿面硬度；b、高接触疲劳强度；c、高弯曲疲劳强度；d、良好的抗冲击性能，即良好的心部韧性。②良好的工艺性能：a、良好的淬透性；b、良好的切削加工性能材料选择初步选材依照航空齿轮的性能和技术要求，选定的材料应该具有高强度、高韧性以及良好的淬透性。铸铁容易铸成复杂的形状，容易切削，成本低，但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差，故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮；有色金属亦强度低、承担轻载，故均不宜制造航空齿轮。此外，中碳钢尽管调质处理后有较好的综合力学性能，但淬透性差，工艺性能差，切削加工性能较差，且淬火后变脆，变形也大，故不适宜制造精度要求高的航空齿轮。故初步确定符合要求的材料为含碳量范畴w(C)为0.1%-0.2%勺高淬透性钢，渗碳后进行淬火、低温回火使用。确定材料铸铁容易铸成复杂勺形状，容易切削，成本低，但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差，故常用于受力不大、无冲击、低速勺齿轮；有色金属亦强度低、承担轻载，故均不宜制造航空齿轮。此外，中碳钢尽管调质处理后有较好勺综合力学性能，但淬透性差，工艺性能差，切削加工性能较差，且淬火后变脆，变形也大，故不适宜制造精度要求高勺航空齿轮。高速重载勺齿轮用钢，通用勺有以下几种：表1常见齿轮用钢性能对比材料性能价格适用范畴比较项12Cr2Ni4A具有高的综合力学性能，是高淬透性渗碳钢，冲击韧度高，但有回火脆性和形成白点倾向，且工艺性能差较低适用于制造截面较大、且承担重载荷的渗碳零件，如高负荷齿轮18Cr2Ni咼淬透性，有较好的强韧性配合，缺口敏锐性小，高适用于大截面、咼强度乂需4WA可进行渗碳和氮化处理，也可在其它热处理条件要良好韧度和缺口敏锐性

下使用，渗碳后工件变形小，表面咼硬度咼耐磨，工艺性能比较差，如切削性、磨削性较差小的重要渗碳件，如齿轮续表常用齿轮性能对比38CrMoA经表面氮化处理后，有咼表面硬度咼耐磨，零件高工艺温度低，变形小，适用1A之间发生咬死和卡伤的倾向小，且有咼的疲劳强于周密机床主轴，高精度，度，小的缺口敏锐性，还有抗水、油等介质腐蚀咼可靠性的齿轮，如航空齿的能力，有一定的耐热性，在低于渗氮温度下受轮热可保持咼硬度航空齿轮承担剧烈的交变载荷和冲击载荷，所受应力复杂，工况恶劣，使得齿轮在精度、强度、耐久性和可靠性等方面有更高要求。38CrMoAlA的氮化处理尽管比12Cr2Ni4A和18Cr2Ni4WA的渗碳处理费用高，但关于空用齿轮来说，高性能占主导，故综合考虑选用38CrMoAlA作为航空齿轮材料更适合。20Cr2Ni4A的化学成分、相变点及合金元素作用钢的化学成分表238CrMoAlA的化学成分⑴牌号化学成分（％）CSiMnCrMoA138CrMoA1A0.35〜0.20〜0.30〜1.35〜0.15〜3.25〜0.420.450.601.650.253.6538CrMoAIA的相变点表338CrMoAlA的相变点⑵相变点AcAc3ArArMs温度/°c7608856757403603.3.3化学元素作用C元素：提高屈服点和抗拉强度，增加钢的冷脆性和时效敏锐性，降低塑性、冲击性以及耐大气腐蚀能力。Si元素：提高钢的回火稳固性、提高钢的抗氧化性、提高钢的淬透性和淬透温度。Mn元素：提高钢的淬透性，从基体组织中扩散到析出的渗碳体中，形成合金渗碳体,改善其硬度。Cr元素：提高钢的淬透性，固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火性和硬度，具有良好的抗腐蚀和抗氧化性。Mo元素：Mo铁素体基体有固溶强化作用，提高钢热强性，抗氢蚀的作用，提高钢的淬透性，抑制了第二类回火脆性，使心部具有一定的韧性。Al元素：能与空气中的O（氧）化合生成AlO，从而形成爱护膜，既防腐又耐蚀。23此外，Cr、Mo、Al、Si等元素对表面渗氮层深度、硬度都有一定阻碍。（具体可见特种热处理P80、P81）确定加工路线（冷、热加工）确定零件加工路线加工工艺要紧包括机加工和热处理工艺。机加工是指通过加工机械精确去除材料的加工工艺。它直截了当改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。热处理工艺是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来操纵其性能的一种金属热加工工艺。初步确定加工路线依照38CrMoAlA材料的性能以及技术要求，可初步确定其加工路线为：下料f锻坯f预备热处理（完全退火）f粗加工（车齿坯f粗铳齿）f中间热处理（调质f去应力退火）f精加工（精铳齿f磨端面及孔f磨齿）f最终热处理（氮化处理）f检查硬度和氮化层深度。每个步骤的作用（1）下料的作用：提供原料；（2） 锻坯的作用：获得原料；（3） 预备热处理的作用：其目的在于排除其锻件常存在晶粒粗大或晶粒大小不平均等组织缺陷及内应力，使钢的强度、塑性和韧性达到技术要求即平均组织、细化晶粒、排除内应力、改善切削加工性能等，为最终热处理做好组织预备。（4） 车齿坯与粗铣齿的作用：对材料进行机械粗加工，是以快速切除毛坯余量。（5） 中间热处理：一样是为了排除工件因冷加工或切削加工以及热加工后快冷而引起的残余应力，以幸免其随后可能产生的变形、开裂或后续热处理的困难。（6） 精加工（磨端面及孔和磨齿）的作用：完成各要紧表面的最终加工,使零件的加工精度和加工表面质量差不多达到图样规定的要求。（7） 最终热处理的作用：获得适当的组织，进而获得所需的力学性能。（8） 检查硬度和氮化层深度的作用：验收产品。热处理工艺方法选择预备热处理工艺的选择一样预备热处理有这几种：1、调质处理：一样后面要进行表面淬火处理，其预备热处理的目的是为了使工件表面淬火前得到强韧性结合优良的心部性能，降低使用过程中的心部疲劳开裂。2、正火处理：一样后面进行的是化学热处理（渗碳+淬火）或者调质热处理，其预备热处理的目的确实是细化晶粒、排除机加应力、平均不平稳组织等，为后面的最终热处理奠定良好的组织基础。3、退火处理：后面最终热处理一样差不多上调质处理，其作为预备热处理的目的确实是为了排除应力以及降低表面硬度。正火与退火工艺相比，其要紧区别是正火的冷却速度稍快，因此正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。大部分中、低碳钢的坯料一样都采纳正火热处理。一样合金钢坯料常采纳退火，若用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工此外，完全退火要紧用于含碳量质量分数为0.3%〜0.6%的中碳钢铸、锻件，因为38CrMnAl含碳量为0.38%，且是锻件，故在此选用完全退火对其进行预备热处理。中间热处理（调质和去应力退火工艺）的选择对要进行氮化处理的工件，要求其氮化前有平均而又细致的组织（即回火索氏体），以保证工件心部有较高的强度和良好的韧性，不承诺存在游离铁素体，表面不能有脱碳层，氮化前的表面粗糙度应小于Ra1.6um，从而提高其综合性能，为氮化做好必要的组织预备，故而采纳调质处理。去应力退火则是为了去除切削加工过程中产生的残余内应力，降低硬度，为进一步机加工做预备。最终热处理（氮化工艺）的选择渗氮能使钢铁零件得到比渗碳淬火硬度、耐磨性、抗咬合能力、红硬性和良好疲劳强度的氮化层。由于渗氮温度低和渗氮后的渗氮层有高硬度，因而零件渗氮后不进行渗氮工艺，故渗氮零件的变形专门小。渗氮后工件还具有抗击大气、水分及某些介质的腐蚀能力。制订热处理工艺制度金属材料和铁制品退火、正火和淬火保温时刻由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。加热所需时刻包括从室温到炉温外表指示达到所需温度的升温时刻、炉料表面和心部温度平均所需的均热时刻以及内外达到温度后为了完成相变所需的保温时刻三个部分。但在实际生产中，只有大型工件或装炉量专门多情形下，才把升温时刻和保温时刻分别进行考虑，一样情形下把升温时刻和保温时刻统称为加热时刻。在具体生产条件下，加热时刻常用体会公式运算，通过实验最终确定，常用体会公式为：

t=aXkXD式中t 加热时刻（min或s）、a 加热系数（min/mm或s/mm）、D 工件有效厚度（mm）、K 炉装方式修正系数。表4常用钢的加热系数⑶工件材料工件直径/mmV600C箱式工件材料工件直径/mmV600C箱式炉中加热750-850C盐炉中加热或预热800-900C箱式炉或井式炉中加热碳钢W50>500.3-0.40.4-0.51.0-1.21.2-1.5合金钢W50>500.45-0.500.50-0.551.2-1.51000—1300°C高温盐炉中1.5-1.8加热表5各种截面的零件形状系数【4】形状形状系数球、正方体0.75圆棒、方棒1.0板（宽b、厚a）①bW2a；1.50②2a〈bW4a；1.75③b〉4a；2.0管①两端开口短管W2.0②一端封闭管2-4③长管或两端封闭管〉4依照上表及齿轮尺寸，其有效厚度为D=32mm。表6炉装方式修正系数【5】式炉轴线方向一致装入，据表知，K=1.0。完全退火工艺的制定加热温度：920°C理由：因为38CrMoAl钢是亚共析钢，其完全退火温度为Ac+30〜50C；且其Ac为885C，故可选温度为920C。如此既能够细化晶粒，33又有助于奥氏体成分平均化，以改善切削加工性能并未淬火作良好的预备。加热方法：随炉温加热理由：简单易操纵，且是预备热处理，对性能要求不高。加热介质：空气加热设备：中温箱式电阻炉齿轮平放于炉中保温时刻：2h理由：退火时刻t二aXkXD=1.5X1.0X32=48min。冷却方法：随炉冷却理由：表面与心部温度差距小，不易产生应力，防止其开裂。冷却介质：空气调质处理工艺淬火工艺参数加热温度：930°C理由：钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac（亚共析钢）3或Ac（过共析钢）以上某一温度，保温一段时刻，使之全部或部分奥氏体化，然1后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms邻近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。低合金钢的加热温度范畴为Ac+30〜50C；且其Ac为33885C，故可选温度为930C。其目的是为了加速奥氏体化而又不引起奥氏体晶粒粗化。加热方法：到温入炉加热理由：关于形状复杂，要求畸变形小，或用合金钢制造的大型铸锻件，必须操纵加热速度以保证减少淬火畸变及开裂倾向，一样以30-70C/h速度升温到600-700C，在均温一段时刻后再以50-100C/h速度升温。形状简单的中、低碳钢，直径小于400mm的中碳合金结构钢可直截了当到温入炉加热。加热介质：空气加热设备：中温箱式电阻炉齿轮平放于炉中保温时刻：lh 理由：淬火时刻t二aXkXD=1.5X1.0X32=48min。冷却方法及冷却介质：双液淬火法（水、油）理由：要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷淬火冷却却过程中，表面与心部的冷却速度有-定差异，假如这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情形。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度。然而冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不平均造成内应力，可能使工件变形或开裂。冷却时期不仅为了零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度。为了保证获得优异的性能，应先将工件淬入清水中20s后，迅速转入油中冷至室温。先快冷可幸免过冷奥氏体的分解，后慢冷可有效地降低变形和开裂倾向。回火工艺参数高温回火目的：排除淬火时产生的残余应力，提高材料的塑性和韧性，稳固工件尺寸，得到良好的综合力学性能。加热温度：630°C理由：在钢的Ac1温度以下，38CrMnAl的Ac为760°C,1且是高温回火，故能够选温度为630Co加热方法：随炉温加热理由：简单易操作操纵，且不易产生应力加热设备：中温箱式电阻炉加热介质：空气加热设备：中温箱式电阻炉齿轮平放于炉中保温时刻：4h理由：从工件入炉后炉温升至回火温度时开始运算。可参考体会公式加以确定：Tn=Kn+AnD式中Tn 回火时刻（min）、Kn 回火时刻基数、An 回火时刻系数、D 工件有效厚度（mm）,Kn和An举荐值见下表表7Kn及An举荐值【6】回火条件300C以上300-450C450C以上箱式电炉盐浴炉箱式电炉盐浴炉箱式电炉盐浴炉Kn/min1201202015103An/(min/mm)10.410.410.4由上表可知，450°C以上电炉的Kn取lOmin,An值取lmin/mm。得回火加热时刻为42min。而高温回火保温时刻一样为3-3.5h，则高温回火总加热时刻为4h。冷却方法：空冷理由：①为了减少残余应力，在回火后一样在空气中冷却；②关于中、低碳高强度合金钢及弹簧钢为了幸免发生第一类回火脆性，也可采纳等温淬火。冷却介质：空气351351OC8匸6An8A7图3调质工艺曲线6.3去应力退火工艺加热温度：610°C理由：碳钢和低合金钢的去应力退火温度一样为550〜650°C，高合金钢和高速钢为600〜750C。此外，假如零件通过淬火回火后进行去应力退火，则退火温度应低于回火温度约20C,加热方法：随炉加热理由：因为现在的热处理对工件性能要求高，且盘类零件要求精度高。随炉加热防止其产生新的应力，有利于保持工件性能。加热介质：空气加热设备：中温箱式电阻炉齿轮平放于炉中保温时刻：1.5h理由：去应力退火时刻约为1〜2h,结合工件的截面尺寸和装炉量定为1.5h。冷却方法：随炉冷至小于300C，出炉空冷理由：一样应炉冷至500C后再空冷，假如是大型零件或要求排除应力十分完全的零件，则需炉冷至300C，再出炉空冷，此航空齿轮是精度要求高的零件，去应力退火的冷却应尽量缓慢，以免产生新的应力，故选择随炉冷却再空冷。6.4渗氮热处理工艺

选用气体渗氮，米纳三段气体渗氮法。即工件随炉缓慢升温，在440°C保温2h,然后升温至500C，保温30h，缓慢升温至560C，保温24h，再随炉缓慢降温至530C,保温6h退氮处理。关闭出气阀门，打开进气阀门。然后炉冷至小于200C出炉空冷。加热温度：分别是440C、500C、560C、530C理由：为了保证氮化物自身的心部强度与硬度不变化，氮化温度必须低于调质回火温度；若氮化温度过低，渗氮速度慢，为达到一定的氮化深度需延长时刻，同时导致工件表面不能吸取足够活性氮原子，硬度不高，故氮化温度选在500〜560C。加热方法：随炉温加热加热介质：氮气加热设备：井式渗氮炉悬挂于炉中保温时刻：2h、30h、24h、6h理由：当渗层深度在0.4mm以内时，平均渗氮速度为0.015〜0.02mm/h；当渗层深度在0.4〜0.7mm以内时，平均渗氮速度为0.005〜0.015mm/h渗层越深，渗速越慢。图238CrMoAl钢渗氮层深度及硬度与渗氮温度和时刻的关系【7】冷却方法：炉冷至小于200°C出炉空冷热处理设备选择箱式电阻炉的选择热处理电阻炉是以电为能源的，通过炉内电热元件将电能转化为热能而加热工件的炉子，是一种造价相对廉价的炉子，以降低成本。完全退火、淬火、高温回火及低温回火温度均不超过950C，能够选用中温箱式电阻炉。这类炉子的特点是在此温度下要紧依靠辐射传热，因此电热元件直截了当布置在工作室内，要求炉内有足够的辐射面积。下表为各种电阻炉的技术参数。航空齿轮的尺寸为194mmX119.5mm，同时为单件生产（精度要求高，便于操纵温度）。表8中温箱式电阻炉产品规格及技术参数【8】

功率/KW屯汗/V相数虽育*件温度P:沪膛尺寸「兵冥宽X高〕fCmmXmmmm>炉温阳<rc时的折标空敦耗罷空炉升温吋『可心母大幕载星Xkg■R宝亠M冲15刑灿GOOTOO滋別$15SOliX-3-30^303£0395^950x«0^15C77.520U4538095012wn^-fiO0^44)02.5400NXd-和曲血aso39501500x-750^450J氓7fl0lOC-3-75^753803邮0IfiOO>^900^530161200依照件的尺寸和加热温度条件，并综合考虑经济效益及生产方式，完全退火、淬火、高温回火及低温回火均可选择RX-3-15-9型号的箱式电阻炉。井式渗氮炉的选择关于渗氮设备选用井式渗氮炉，这类炉子实际上是在井式炉炉膛中再加一密封炉罐，专为周期作业的渗碳、渗氮、碳氮共渗等所用。表9井式气体渗氮炉产品规格及技术参数【9】龜屋功率/kw艇宦曲汗Tfl散供10时间/h一也空司尺J/'miT]XranifO—岀一33(i38fi3中”5枫5QFB5QKM韦一$45儆3flSfl总1+55^450X100('RM—鸞一RAQARO3WD^1.5(4&50x12l1<iRN—75—6胃匹n550^1,5弼強弋13000—90—6soJBO3550<2^C0X13C&RN110 □]10伽3firo口、^QOX25OQ依照零件尺寸和氮化温度，并综合考虑经济效益及生产方式，氮化工艺选择RN-30-6型号的井式气体渗氮炉热处理冷却设备的选择热处理冷却设备应该能保证工件在冷却时具有相应的冷却速度和冷却温度。由

出于经济的考虑，我们选择水油双液冷，一样的淬火槽的尺寸都能满足淬火要求我们选用一般淬火槽。1-溢流槽2-排出管3-供入管4-事故排出管5-淬火槽6-工件工装设计（夹具、辅具等）热处理夹具的选择热处理夹具的选择原则为：①符合热处理技术条件：保证零件热处理加热，冷却，炉气成分平均度，不致使零件在热处理过程中变形。②符合经济要求：在保证零件热处理质量符合热处理技术要求时，确保设备具有高的生产能力，夹具应具有质量轻，吸热量少，热强度高及使用寿命长的特点。③符合使用要求：保证装卸零件方便和操作安全。

热处理辅具清洗设备的选择清洗设备是指对热处理前后工件清洗的设备。零件在热处理前需清除锈斑、油演、污垢、切削冷却液和研磨剂等，以保证不阻碍加热和冷却不阻碍介质和气氛的纯度，以防零件显现软点、渗层不平均、组织不平均等阻碍热处理质量的现象。热处理后也常需清洗以去除零件表面残油、残渣和炭黑等附着物，以保证热处理零件清洁度、防锈和不阻碍下道工序加工等要求。依照零件对清洁度要求、生产方式、生产批量及工件外形尺寸的要求选用相应的清洗设备。常用的清洗设备有碱水溶液、磷酸水溶液。有机溶剂的清洗槽和清洗机以及配合真空、超声波的清洗装置。一样清洗机常用于清除残油和残盐，可分为间歇式和连续式两种：前者有清洗槽、室式清洗机、强力加压喷射式清洗剂等；后者有传送带式清洗机及各类生产线、自动线配置的悬挂输送链式、链板式、推杆式和往复式等各类专用清洗设备。室式清洗机它要紧用于批量不大的中小零件。输送带式清洗机，适用于批量较大的小型零件。依照生产特点，小批量的中小型零件，能够选用室内清洗机。矫直设备矫直设备用于矫正零件的翘曲变形。热矫又有不同的方法，一种是利用焊枪局部加热零件，另一种是利用零件仍在热处理的余热（或奥氏体组织）状态下进行矫

直，适用于大尺寸的轴类、板件或矫直时易断裂的零件，以及冷矫直后由于弹性作用容易反弹的零件。因此选用热矫的后种方法。适用于中、大型零件矫直用的有液压矫直机。表10常用矫正设备及适用范畴【14】设备类型規格1主要用途手动压床单件、小批小零件矫直压力机5~25直单件.小批小零件娇直単柱涯用曾J0〜1OOt轴类零件娇直浚齿轮扩孔-:辗矫直机等径愆径兼很小零件矫盲检验设备及方法选择外观及表面粗糙度正火与退火后工件表面不能有裂纹及伤痕等缺陷。一样热处理工件均用肉眼或低倍放大镜观看表面有无裂纹、烧伤、碰伤、麻点、腐蚀、锈斑等。重要工件检查裂纹可用碰力、着色、超声波探伤等方法，对表面承诺喷砂铸工件可浸油后喷砂直截了当观看。表面颜色应为银（白）灰色或无光泽。若为黄色、紫黄色、深蓝色，说明氮化或冷却过程中工件被氧化，如不严峻能够使用，不阻碍质量。氮化物在化合物层显现并增加，体积变大改变了渗氮工件的粗糙度，规定氮化前的粗糙度为氮化后的一半。同时应检查表面，应无磕碰伤。弯曲与变形按技术要求进行检查。工件表面形成合金氮化物，使工件直径胀大，最大变形量一样小于0.05mm,机加工过程必须操纵加工余量。渗氮层深度的检验包化合物层和扩散层。检验方法为金相法、硬度法和断口法。表面硬度和脆性渗氮层硬度检测：由于渗氮层薄且硬度高，因此对表面硬度的检查一样都采纳维氏硬度计或表面洛氏硬度计测量表面硬度，载荷大小依照氮化层深度来选择。检查硬度时，被检验零件表面必须平滑，不能有氧化皮或油污，检验前零件可用砂纸或挫刀磨光，打硬度时零件应放平，使被测零件的被测面垂直于压的轴线。渗氮层脆性检测：按维氏硬度压痕边角碎裂程度分5级。应在工件工作部位或随炉试样的表面检验渗氮层脆性。金相检查在最表层常常显现薄的化合物层，由于化合物层有专门高的耐腐蚀性，因此在经硝酸酒精腐蚀后仍保持光亮，无法看到化合物层内部组织结构，俗称“白亮层”。氮化层中白亮层厚度不应大于0.25mm；关于抗磨氮化而言，白亮层愈薄愈好，对脆性大的白亮层进行磨削加工，将其去除，抗蚀氮化要求有平均致密的白亮层，白亮层越厚，硬度越高，脆性越大，耐蚀性越好。a）100x b）500x图838CrMoAl钢渗氮后的金相组织【⑹热处理缺陷分析完全退火缺陷分析（1） 硬度过高缘故：由于退火过后冷速太快，生成的片状珠光体太薄，导致硬度升高。它不利于切削加工。操纵措施：是重新加热，降低冷却速度（冷速应小于等于120°C/h）（2） 组织中显现粗大的块状铁素体缘故：冷速太慢操纵措施：冷速应操纵在30C/h以上。调质处理缺陷分析（1） 工件表面脱碳严峻缘故：工件在氧化气氛的加热炉中加热时刻过长、温度过高所致。操纵措施：合理选择加热温度和保温时刻，或选择爱护气氛加热炉、真空炉等加热设备。（2） 力学性能过低缘故：淬火加热温度低游离态铁素体未完全溶入奥氏体中所致；或是原材料钢材的淬透性差；或是由于回火温度过高或过低所致。操纵措施：调整淬火温度；调整回火温度。（3） 淬裂缘故：原材料内部缺陷所致；淬火冷却过于猛烈；尖角沟槽处应力集中，切削刀纹粗大；工件表面脱碳。去应力退火缺陷分析易产生新的应力缘故：由于工件在冷却过程中，冷却速度较快，易产生新的应力操纵措施：应操纵好冷却速度，选择恰当的冷却方法。渗氮缺陷分析（1）渗层太浅缘故：渗氮温度低或第二时期扩散温度低、渗氮时刻短、氨分解率偏高或不稳固、新换渗氮缸未经渗氮处理或使用过久的渗氮缸未经退氮处理或缸壁污物未清除。操纵措施：渗层太浅可再次渗氮纠正，最好是渗氮终止前对试样进行检查、及时发觉，并延长渗氮时刻。（2）渗氮层硬度低缘故：一样是在分段渗氮第一时期保温时，氨分解率偏高；渗氮温度偏高，渗层中未形成弥散杜高的氮化物层；使用新的渗氮罐时未经预渗氮。操纵措施：严格操纵氨分解率；经常校正测温外表，严格操纵渗氮工艺参数；零件重新渗氮，若零件的尺寸公差承诺，最好将低硬度渗氮层磨去后重新渗氮。（3）硬度不平均缘故：零件表面油污未除尽、装炉量太多和装夹不合理、使炉气流通不畅或不平均以及原材质组织不平均等。操纵措施：应对症克服不良因素并重新渗氮。（4）渗氮层脆性太大或易剥落缘故：氨分解率低；炉气氮势高；退氮工艺不当；工件有脱碳层。操纵措施：严格操纵操作工艺；按工艺操作；将氨气分解率提高到70%以上，重新进行退氮处理，以降低脆性；增大加工余量。（5）表面显现氧化色缘故：渗氮罐内没有坚持正常的正压、导致空气窜入炉内和出炉温度过高等。11小结通过这次的课程设计实习，我有如下几方面的感触：①通过读航空齿轮的热处理工艺方法的选择以及制