渗氮齿轮的深层渗氮硬化

分析了深层渗氮硬化技术的优势和齿轮服役时受力特点,指出深层渗氮硬化技术应用于渗氮齿轮可以有效地提高齿轮的承载能力,扩大渗氮齿轮的应用范围。

时效硬化渗氮齿轮钢及深层渗氮工艺

为了满足大型高速重载齿轮的要求,开发了一种时效硬化型渗氮齿轮钢20Cr Ni3Mn2Al及其深层离子渗氮工艺。材料在空冷固溶处理状态下硬度为283~332 HBW,可保证具有良好的切削加工性,采用520~540℃变温深层离子渗氮工艺处理后,表面硬度高,化合物层薄,硬度梯度平缓;表面以下0.1 mm处硬度大于900 HV,0.4 mm处硬度大于600 HV,渗氮层深大于0.6 mm,基体硬度升至400~450 HV。可用于制造高速重载精密齿轮,部分替代渗碳齿轮,省去渗碳和油淬工序,简化了工艺,减少了畸变。

深层离子渗氮硬化技术

开发的深层渗氮硬化技术可以提高渗氮件的承载能力和挖掘渗氮的强化潜力。它包含三个相关条件:渗氮层深0.6 mm以上,渗氮表面下0.4 mm处硬度大于600 HV和渗氮基体硬度大于400~450 HV(42~46 HRC)。研制的两种时效硬化钢(20Cr Ni3Mn2Al和20Cr3Mn Mo V)空冷固溶处理后硬度分别为33~36 HRC和40~44 HRC;经过520~540℃×50 h深层离子渗氮处理后,渗氮层深分别为0.75 mm和0.60 mm,渗氮表面下0.4 mm处硬度分别达到652 HV0.1和748 HV0.1,渗氮基体硬度分别为431 HV0.1(44.5 HRC)和488 HV0.1(48.5 HRC)。