激光淬火在齒輪上的使用
為了提高齒輪的承載能力,需對齒輪進(jìn)行表面硬化處理。而傳統(tǒng)的齒輪硬化處理工藝如滲碳、氮化等表面化學(xué)處理和感應(yīng)表面淬火、火焰表面淬火等,都存在熱處理后齒面變形較大等問題。從而影響齒輪的精度和使用壽命。采用激光淬火齒面,其加熱冷卻速度很高,不需要外部淬火介質(zhì),具有工件變形小,工作環(huán)境潔凈,處理后不需要磨齒等精加工工序的特點。
案例:20CrMnTi齒輪激光淬火
齒輪激光淬火
金相組織:
激光淬火前其組織為調(diào)質(zhì)得到的索氏體,淬火后其組織明顯細(xì)化,表層為細(xì)針狀馬氏體,過渡區(qū)為細(xì)馬氏體和索氏體。
硬度變化:
激光淬火前為調(diào)質(zhì)處理,硬度為HRC38-46。激光淬火后獲得硬度為HRC61,硬化層深約0.6mm的硬化帶,并獲得較好的沿齒廓分布的“月牙形”的硬化帶形狀。
形變問題:
激光淬火后齒輪無變形問題。
齒輪激光淬火與常規(guī)熱處理對比優(yōu)勢
常規(guī)熱處理硬化層的硬度分布從表面到內(nèi)部有明顯的硬度下降梯度,表面硬度最,耐磨性最。但隨著零件正常工作時的相對運動,表面將逐層被磨去。其相對運動接觸面的硬度值逐漸隨之降低,磨損隨之加劇,最終導(dǎo)致零件因磨損量過大而失效。
激光淬火所獲得的硬化層深度方向的硬度分布幾乎無變化梯度,這對于提高零件的耐磨損壽命具有特別重要的意義。大大提高了齒輪零件的耐磨性能和使用壽命。