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进一步分析齿轮的低温氮碳共渗原理

齿轮的低温氮碳共渗多用于在较小接触应力条件下工作的进给系统用齿轮、仪表机床中的齿轮和其他小模数的齿轮。通常采用离子渗氮或氮碳共渗,处理后的齿轮具有良好的耐磨性和高的疲劳强度,显著提高了使用寿命。
低负荷45钢齿轮,例如传递中、小扭矩的机床齿轮,若采用气体渗氮或离子渗氮工艺,则齿轮的渗层硬度偏低、寿命不长,同时效率低,影响齿轮的正常使用。故多半选用硫氮碳共渗或氮碳共渗工艺.适合形状复杂。变形要求小的齿轮的化学热处理。    常见材料低温氮碳共渗后的硬度与深度的关系如表2-7所示。
    2-7低温氮碳共渗后的硬度与深度的关系

  钢材牌号

表面硬度(HVo.1)

  /mm

化合物层

扩散层

纯铁

10

20

45

TlO

20Cr

40Cr

QT60-2

灰口铸铁

600 750

550—700

550 700

550700

500650

650800

650-- 800

550750

550750

0. 007 -0. 020

0.0070- 015

0. 007—0. 015

0- 007 --0. 015

0- 007   0. 010

0. 0050. 012

0. 0050. 012

0. 0010. 005

0.001  -0. 005

0. 30--0. 70

0. 20--0. 40

0. 20~0.40

0.15 --0. 30

0.100.20

0. 100. 20

0. 10--0. 20

0. 04--0. 06

0. 040. 06

    中、高负荷齿轮若采用渗层较浅(0. 30mm)的低温氮碳共渗,可能在高压应力作用下压溃,其疲劳强度与承载能力满足不了服役条件,故一般选用气体渗氮或离子渗氨等。
    另外,齿轮的碳氮共渗(或称氰化)是在820850℃温度下进行,由于比渗碳温度低80 --100℃,因此减小了热处理后的变形,同时硬化层厚适宜制作承受重载荷的齿轮,一般采用深层渗碳(25~8mm)、淬火和回火工艺,不采用低温化学热处理工艺。
25CrMnMo25CrMnTi钢制作的齿轮,经碳氮共渗后弯曲疲劳强度高于12CrNi3A钢渗碳淬火工艺处理的齿轮。表2-8为齿轮用钢在碳氮共渗工艺中的部分参数。
    2-8  齿轮碳氮共渗工艺规范及处理结果

  碳氮共渗的温度/℃

保温时间/h

渗层厚度/mm

淬火硬度(HRC)

820-830

1.5

2.0

3.0-5.0

0.25-0.30

0.30-0.40

0.40-0.50

56-62

 更多信息
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