在烟台齿轮加工中,提高齿面抗裂纹性需从材料选择、热处理工艺、加工参数控制及表面强化处理等多方面综合施策,具体措施如下:
材料选择与质量控制:
选择强度、韧性、硬度均衡的材料,并严格控制夹杂物等组织缺陷。烟台齿轮加工材料质量直接影响齿轮的抗裂性能,若材料性能不达标或存在缺陷,会显著降低齿面抗裂纹能力。
热处理工艺优化:
控制碳化物:确保碳化物细小、弥散分布,避免粗大或网状碳化物导致脆性增加。
调整马氏体级别:获得细针状或隐晶马氏体,防止粗大针状马氏体成为裂纹源。
控制残余奥氏体:将残余奥氏体量控制在合理范围(如30%以内),防止磨削时组织转变引发过大组织应力。例如,对18Cr2Ni4A钢大齿轮,渗碳后需在640℃回火3-5次,再空冷;12Cr2Ni3A、20CrMo等钢齿轮需进行1-2次高温回火后再淬火。
控制表面碳含量:烟台齿轮加工要确保表面碳含量适中,碳含量梯度分布平缓,以保证良好表面强度和应力分布。同时,低温回火温度和时间需适当,以充分消除淬火残余拉应力。
加工参数控制:
磨削工艺:选用较大粒度砂轮,合理选择磨削深度、进给量和速度。粗磨时进给量取0.05-0.10mm,精磨时取0.005-0.025mm;在保证齿面精度和工作效率基础上,尽量减小切削力,控制磨削速度。
冷却液选择:选用冷却性能好、流动性好的冷却液,如15号液压油,并加大流量(如40-45L/min)、提高压力(如0.8-1.2MPa),使冷却液充分喷到磨削区,降低磨削区温度,同时冲去粘在砂轮上的切屑。
表面强化处理:
烟台齿轮加工采用喷丸强化工艺,利用高速运动的珠丸冲击齿面,产生冷硬层并形成表面压应力。表面残余压应力可抵消部分拉应力,有效避免裂纹产生。


