45钢机床齿轮热处理工艺设计

（2）过热和过烧钢件进行奥氏体化加热时，如加热温度过高或加热时间过长，会引起奥氏体晶粒长大变粗，形成的马氏体也粗化，这种现象叫过热。过热的工件几乎不能防止淬火裂纹产生。因为在生成的马氏体中存在大量微裂纹，这种马氏体裂纹会发展为淬火裂纹。在加热温度更高的情况下，钢的奥氏体晶粒进一步粗化，并产生晶界氧化，严重时还会引起晶界熔化，这种现象叫过烧。产生过烧的25工件，其性能急剧降低。有过热缺陷的工件，可先进行一次细化组织的正火或退火，然后再按正常规范重新淬火。有过烧缺陷的工件因无法挽救而只能报废。（3）软点：工件或钢材淬火硬化后，表面硬度偏低的小区域被称之为软点。当用水作冷却介质时，工件表面因被传热很差的蒸气膜包住而造成冷却缓慢，所以淬火后工件的软点比较严重，在存在氧化皮和脱碳的部位也会出现软点。软点可用锉刀检查，容易锉动的地方即是软点所在部位。为了防止软点，应该使工件在无氧化、无脱碳条件下加热；其次是加强淬火介质在淬火过程中的机械搅拌；也可采用清水中加入盐、碱，或采用聚乙烯醇等水溶性有机溶液做淬火介质，使钢件在淬火时形成蒸气膜迅速破坏，不至于出现淬火软点。（4）淬火裂纹淬火裂纹是由于淬火内应力在工件表层的拉应力超过冷却时钢的断裂强度而引起的，这种裂纹是工件在进入冷却介质中不久之后，温度降至Ms点（大约为250度）以下时产生的。这是因为工件从奥氏体化温度急冷至Ms点以下的过程中，因马氏体转变使塑性急剧降低，而组织应力急剧增大，所以容易形成裂纹。最常见的淬火裂纹如图2-54所示，有纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹和应力集中裂纹几种。对于淬火后未出现而在磨削后才出现的裂纹，要区别它究竟是淬火裂纹还是磨削裂纹。磨削裂纹的方向总是垂直于磨削方向并呈平行线形样式，淬火裂纹则与磨削方向无关并呈刀割状开裂。形成淬火裂纹的原因：1.导致淬火裂纹的原因很多，大体可归纳为三个方面。热处理工艺：如过热、脱碳、冷速过快、冷却操作不当、淬火后未及时回火等。2.原材料原因：如有大块或连续分布的非金属夹杂物、碳化物偏析、白点、气孔、锻造折叠等。3.工件结构设计或选材不当：如工件壁厚相差悬殊，具有形成应力集中的尖角、凹角等。在选材方面对形状复杂的零件选用淬透性较低的钢种，从而造成在激烈的冷却过程中开裂。淬火裂纹的防止：淬火裂纹一旦产生便无法挽救，因此必须设法防止。为了防止淬火裂纹，首先应改善零件结构设计的工艺性，并正确选用钢材。在淬火技术方面，应特别注意在点以下Ms点以上快冷、在Ms慢冷，即遵守“先快后慢”的原则，如双介质淬火和分级淬火能有效防止淬火裂纹。工件淬火后要注意立即回火，因为淬火工件中或多或少地存在一定量的残余奥氏体，这些奥氏体在室温下26的放置过程中会转变成马氏体，从而因发生体积膨胀而导致开裂。同时，淬火残余应力的存在会助长裂纹产生。这种裂纹是延迟发生的淬火裂纹，其形状与淬火裂纹相同。（5）回火缺陷回火缺陷主要指回火裂纹和回火硬度不合格。所谓回火裂纹，是指淬火状态钢进行回火时，因急热、急冷或组织变化而形成的裂纹。有回火硬化（二次硬化）现象的高合金钢，比较容易产生回火裂纹。防止方法是在回火时缓慢加热，并使回火温度缓慢冷却。硬度过高一般是因回火温度不够造成的，补救方法是按正常回火规范重新回火。回火后硬度不足主要是回火温度过高，补救办法是退火后重新淬火回火。出现硬度不合格时，首先要查找原因，检查是否发生混料，因为这也是引起淬火后硬度不合格的主要原因。回火脆性，是钢的一种热处理特性，而不是热处理缺陷。但如果不注意这种特性，有时就会成为回火缺陷的根源。回火脆性一般有两类，第一类是低温回火脆性，钢在250-400度范围内产生，生产过程中无法通过改变工艺操作来消除，只能尽量避免在此温度范围内回火，或改用等温淬火工艺来代替淬火加回火；第二类是高温回火脆性，某些合金钢在450-575度回火，或在稍高温度下回火后缓慢冷却，出现了冲击韧度下降的现象，这类已脆化的钢再次重新加热至预定的回火温度，然后快冷至室温，脆性消失，所以也叫可逆回火脆性。（6）变形和开裂减少变形及防止裂纹的措施淬火的目的是为了获得马氏体，就要快速冷却，但这又会引起淬火内应力，淬火工件发生变形和开裂的根本原因是由于淬火内应力造成的。因此，除制定合理的淬火工艺外，同时还必须设法减小淬火内应力，防止变形和开裂。所以有必要对淬火过程中产生的内应力有所了解。内应力有热应力和组织应力两种，它们的成因和作用是不同的。参考文献[1]齿轮热处理实用技术500-金荣植编著2012[2]实用钢的热处-杨增远，尹令昭撰1953[3]张熹,崔京玉,章军.浅析齿轮钢及热处理工艺对汽车用齿轮性能的影响[J].北京,首钢技术研究.2009,10.[4]吴晓峰,马坤.模具钢应用的主要问题与热处理研究进展[J].2009,35(9):55-62.[5]樊新民.热处理工实用技术手册（第2版）[M].江苏,江苏科学技术出版社,2010,1.[6]齿轮热处理-金属材料与热处理译丛编译委员会编1965.[7]崔中圻,谭耀春.金属学与热处理（第2版）[M].北京,机械工业出版社.2012,1.[8]林约利,程芝苏.简明金属热处理手册（第