對于總結得出的對齒輪心部硬度會產(chǎn)生影響的幾方面原因,決定經(jīng)過改變不同的參數(shù)來進行試驗,以便總結試驗結果來得出合適的控制心部強度的方法。明顯得到的結論是,面對不同淬透性值的鋼材在相同的熱處理流程下展現(xiàn)的心部強度也有所不同,那就啟示研究人員這些專業(yè)的實驗數(shù)據(jù)并不是空穴來風,而是需要全面的設計試驗條件。
對熱處理工藝參數(shù)的調整
對于材料的淬火和回火是熱處理工藝中的重中之重,也是在眾多制造業(yè)中應用極其廣泛的工序。了解一些基本的熱處理知識后,會對淬火的作用有比較全面的認知,再配以不同溫度的回火,可以減輕產(chǎn)生的內應力,同時達到增加強度的目的。在以上滲碳工藝的基礎上,嚴格控制提高了淬火溫度到(890± 10)℃,也減少了裝爐量到每爐 140 件,然后維持其他參數(shù)不變,經(jīng)調整后的熱處理工藝順利進行之后,對其心部硬度進行了檢測,具體的試驗數(shù)據(jù)可以看出調整熱處理工藝參數(shù)的確會對心部強度產(chǎn)生一定的影響。尤其是針對提高淬火溫度和減少裝爐量后,心部硬度確實有所提高,但是依舊會有上文分析的經(jīng)熱處理后硬度還是不夠的現(xiàn)象,甚至會產(chǎn)生變形,由于汽車齒輪零件心部強度難以達到穩(wěn)定的控制性,再次經(jīng)工藝制造會耗費大成本,對制造業(yè)本身就是一種負擔。因此,控制好熱處理工藝的參數(shù),嚴格執(zhí)行要求和標準進行試驗,會得到預計的試驗成果。其中調整熱處理工藝的參數(shù)具體實例有:提高淬火溫度的目的是提高過冷奧氏體轉變成馬氏體的轉變量,從而提高心部硬度。而減少裝爐量可在某種程度上提高淬冷烈度以使心部硬度提高。
淬火冷卻介質的調整
不管是滲碳淬火、感應加熱淬火或者其他等,在冷卻過程可能出現(xiàn)的熱處理質量問 題主要有:淬火后硬度不夠、不均、深度不足;淬火后心部硬度過高等。汽車齒輪制造出現(xiàn)的這類質量問題與熱處理和淬火冷卻有關,調整合適的冷卻介質也不免是一個好的實驗方法。對于中小齒輪,淬火硬度不夠是因為冷速不足導致的,這就需要調整冷卻速度。淬火冷卻速度的偏低會造成齒輪出現(xiàn)硬度不足、不均或者硬化深度不夠的質量問題,但是根據(jù)實際淬火齒輪的材料、形狀等條件以及熱處理工藝要求的不同,會自動分成幾種溫度和速度不同的情況。不管是淬火油還是水溶性淬火介質,在接觸高溫之后會受到許多影響,會使介質產(chǎn)生不同程度的變化。而水溶性淬火劑對降低水的低溫冷卻速度有極大的促進作用,恰恰相反的是,水溶性淬火液會使低溫冷卻速度逐漸提高。冷卻介質會變質是不可避免的現(xiàn)象,可能由于剛被加入工作的量不多,變質程度還不足以造成巨大的影響,也反映不出來齒輪的變質問題,但是為了避免隨著淬火量的增加,變質程度可能達到更多,就會對部件質量造成劣質影響,可以考慮直接使用冷卻速度較快的冷卻介質,也可以加快攪拌速度來控制整個體系的進行速度。
材料淬透性的優(yōu)化
因為心部硬度的檢測結果取決于鋼材成分、材料淬透性等參數(shù),而且面對不同材料的齒輪所得的心部強度也是不同的。對于材料的淬透性好與差常借助淬硬層深度來表示,深度越大那么淬透性就越好,而材料的淬透性是其本身擁有的屬性,只取決于其本身的內部因素,而與外部因素是無關的。制造汽車齒輪的鋼材淬透性主要取決于它的化學成分,加熱溫度和保溫時間都是會產(chǎn)生影響的因素,為達到對汽車滲碳齒輪的心部硬度達到穩(wěn)定的控制要求,優(yōu)化制造工藝所用的材料的淬透性也是有改善效果的比如嘗試試驗將零件淬透性帶由原來的 J9:30 ~ 36HRC 擴大為 J9:33 ~ 38HRC。