1 引言 

　　大型齒輪滲碳淬火的變形直接關系到齒輪強度、精度等質量指標。對于滲碳淬火的齒輪，特別是大型齒輪，其變形量很大，且難以控制。較大的變形不僅會使磨齒加工的磨量增加，成本提高，而且影響齒輪制造精度，降低承載能力，最終壽命也會大大下降。大型齒輪滲碳淬火熱處理變形主要是由于工件在機加工時產生的殘余應力，熱處理過程中產生的熱應力和組織應力以及工件自重變形等共同作用而產生的。影響齒輪滲碳淬火變形的因素很多，包括齒輪的幾何形狀、原材料及冶金質量、鍛造和機加工的殘余應力、裝料方式和熱處理工藝及設備等諸方面。掌握變形規律，減少齒輪滲碳淬火變形，能夠提高齒輪的承載能力和使用壽命，對縮短制造周期，降低生產成本也都具有重要意義。 

　　2 大型齒輪滲碳淬火變形規律 

　　對大型齒輪質量和壽命影響最大的變形來自齒輪外徑、公法線長度和螺旋角等。一般說來，變形趨勢如下： 

　　2.1 大型齒輪變形規律：大型齒輪滲碳淬火后齒頂圓外徑呈明顯脹大趨勢，且上下不均勻呈錐形；徑長比（齒輪外徑/齒寬）越大，外徑脹大量越大。碳濃度失控偏高時，齒輪外徑呈收縮趨勢。 

　　2.2 大型齒輪軸變形規律：齒頂圓外徑呈明顯收縮趨勢，但一根齒軸的齒寬方向上，中間呈縮小，兩 端略有脹大 

　　2.3 齒圈變形規律：大型齒圈經滲碳淬火后，其外徑均脹大，齒寬大小不同時，齒寬方向呈錐形或腰鼓形。 

　　3 滲碳淬火齒輪變形原因 

　　3.1 滲碳件變形的實質 

　　滲碳的低碳鋼，原始相結構是由鐵素體和少量珠光體組成，鐵素體量約占整個體積的80%。當加熱至AC1以上溫度時，珠光體轉變為奧氏體，900℃鐵素體全部轉變為奧氏體。920—940℃滲碳時，零件表面奧氏體區碳濃度增加至0.6—1.2%，這部分碳濃度高的奧氏體冷至600—650℃才開始向珠光體、索氏體轉變，而心部區的低碳奧氏體在900℃即開始分解為鐵素體，冷至550℃左右全部轉變完成。心部奧氏體向鐵素體轉變是比容增大的過程，表層奧氏體冷卻時是熱收縮量增加的變化過程。在整個冷卻過程中，心部鐵素體生成時總是受著表層高碳奧氏體區的壓應力。此外，大型齒輪由于模數大、滲層深，滲碳時間較長，由于自重影響，也會增加變形。 

　　3.2 大型齒輪滲碳淬火變形的原因 

　　工件淬火時，淬火應力越大，相變越不均勻，比容差越大，則淬火變形越嚴重。淬火變形還與鋼的屈服強度有關，塑性變形抗力越大，其變形程度就越小。 

　　從齒輪和齒輪軸滲碳淬火冷卻各部位冷卻速度、組織及硬度狀態比較分析，可以發現上中下各部位冷卻速度的差別，以及表面、過渡區、心部冷卻速度差別，和其組織轉變的不同時性是造成齒輪變形的主要原因。減小大型齒輪滲碳淬火變形也要通過提高各環節的均勻性來實現。 (end)