齿轮淬火后常见缺陷该如何进行修复

调质齿轮的常见缺陷及防止措施

(1)硬度不足 其产生的原因如下。

①国内生产的PAG类淬火液的淬火性能不是很稳定，冷却效果也不是很理想。

②随着使用时间的延长，PAG类淬火液逐渐产生老化，其冷却性能也不断下降，这也是导致工件淬火硬度不足的原因之一。

③材料选择不当。

④齿轮钢材碳含量偏低。

⑤淬火加热温度不规范，如加热温度低或保温时间短等，致使钢中的部分铁素体未转变完全而保留下来。

⑥工件表面脱碳。

⑦淬火冷却不足。

⑧回火温度偏高。

防止措施如下所示。

①选用性能稳定、冷却效果较好的淬火液。同时定期更换淬火液，以防其老化，导致工件性能下降。

②检查钢材化学成分。

③调整加热淬火规范，如适度提高加热温度或延长保温时间，以使钢中先共析铁素体完全转变为奥氏体，淬火后将全部转变为马氏体而使硬度提高。

④降低回火温度。

⑤更换钢材，选择合适的钢材。

(2)齿轮淬裂 其产生原因如下。

①材料品质 由于炼钢技术等多方面的原因，国内钢厂尤其是一般钢厂生产的钢材品质（钢材晶粒、组织及方向性、成分等性能方面的控制能力）常常不是很稳定，每批来料成分波动范围较大，原材料组织不良<材料中不时存在带状组织、发纹等缺陷)，容易导致齿轮淬裂。

②尺寸因素的影响  由于工件较大，为保证精车后齿轮的调质硬度(280～300HBW)，必须将140mm的原材料车制成工件后再进行调质处理，而此时45#钢件淬火尺寸刚好在盐水淬火易裂范围之内(8一14mm)。由于组织应力与热应力的作用，在淬透工件中极易出现淬火裂纹。

③未实施去应力退火 由于粗车工件未实施去应力的退火工序(考虑到生产成本，在生产当中很少增加这道工序)，这也增大了工件淬裂的趋势。

④冷却方式 在材料品质、使用设备、热处理工艺等条件一定的前提下，淬火工件入水温度过高、冷却时间过长是导致齿轮淬火裂纹的重要原因。在生产现场，经常通过控制淬火工件的入、出水温度来解决操作员工一时无法处理的淬火工件，在多年的生产当中未发生过淬裂事故。

 防止齿轮淬裂的措施：在材料品质、使用设备、加工线路及热处理工艺一时难以有较大改变的情况下，用PAG类淬火液淬冷工件，如出现淬火硬度过低（小于35HRC)或硬度严重不均时，在生产现场通过以下两种方法，可有效解决上述问题。

①在各热处理参数不变的状况下，将冷却介质由PAG类淬火液改用8％左右的盐水淬冷，并严格控制淬火工件的入水温度（即820℃士10℃)，加至透热后，出炉预冷至770℃左右（工件有些暗红色）入水冷却，在水中冷却4～6s后迅速将工件提出水面进行空冷，保证工件出水温度高于150℃（工件提出水面后，在其表面迅速冒起一股较浓的白色水汽，而其表面颜色即刻变为青灰色，其淬火硬度一般大于52HRC)，并立即进行回火处理。

②采用亚温淬火温度(770℃士10)℃加热，工件经透热后即出炉淬冷，并同样控制工件出水温度（工件提出水面后，其表面有水汽冒起，颜色也迅速变为青灰色，保证出水工件寞高于100℃，其淬火硬度一般大于52HRC)，并立即进行回火处理。

(3)调质处理深度不足 产生的原因是因为选材不当，钢材的碳含量或合金元素含量偏低，淬火规范不当所造成。

防止措施和解决的办法为：根据齿轮模数和尺寸选用合适淬透性的钢材；检查钢材化学成分；调整加热、冷却规范；对于大模数齿轮应采用开齿调质。

(4)硬度不均匀 产生原因：钢材的原始组织状态不良，，淬火冷却不均匀；淬火、回火加热温度不均匀。

防止和解决的方法是：检查或验证钢材的质量；重新进行一次正火或退火处理；加强淬火冷却介质的循环；改善淬火、回火温度的均匀性。

有回火脆性倾向材料的零件，在回火后应立即快速冷却以避开回火脆性温度区域，浸水或侵油。