從生產(chǎn)規(guī)模來看,滲碳淬火適合于通用齒輪的大批量生產(chǎn),而滲氮技術(shù)則更適合于大型齒輪、單件或中小批量以及高性能齒輪。
傳動齒輪的服役壽命和可靠性,主要取決于齒輪的疲勞抗力,即齒輪的彎曲疲勞壽命和接觸疲勞壽命。
普通滲碳齒輪表面硬度較低(62~63HRC),耐磨性差,接觸疲勞強度偏低,但由于滲碳層較深,心部強度較高(36~42HRC),因此彎曲疲勞強度較高,能滿足一般齒輪的服役要求。但是滲碳淬火齒輪畸變是難以克服的技術(shù)難點,形狀復雜的齒輪難以保證其精度,高精度齒輪必須以磨齒來提高齒輪精度,成本大大提高。
以大型高速精密齒輪為代表,采用滲氮齒輪是唯一可選的改進方向。滲氮齒輪表面硬度高(66~70HRC,850~1100HV),耐磨性高,熱硬性好,高硬度可保持在500℃,抗咬合和抗擦傷比滲碳和表面淬火更優(yōu)越,對高速和圓弧齒輪更重要。滲氮齒輪表面高殘余壓應力,可保證齒輪使用過程中比滲碳齒輪具有更高的穩(wěn)定性和更高的彎曲疲勞強度。缺口敏感性比滲碳齒輪低,這對形狀系數(shù)大的齒輪具有重要意義。
滲氮齒輪采用低溫熱處理,變形量小,齒輪畸變小,這種工藝優(yōu)勢可保證滲氮齒輪滲氮處理后齒輪保持高精度,一般精度只下降1~2級,7~6級齒輪可滲氮后直接使用。
研制新型時效硬化鋼和深層滲氮工藝,可實現(xiàn)滲氮齒輪表面更高的接觸疲勞強度,心部硬度可保持42~46HRC,取得比滲碳齒輪更高的彎曲疲勞強度。
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