齿轮热处理淬火冷却介质选用建议

2013-08-02金荣植

齿轮淬火冷却介质的选择

齿轮要求齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，材料的变形性小，齿轮淬火冷却介质选择需考虑如下几个方面：

（1）齿轮材料常用优质中碳结构钢、中碳合金结构钢45、40Cr、35SnMn、40MnB、38CrMoAl，低碳合金钢20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo等，铸钢、铸铁大型矿山用ZG310－570、HT300等。

（2）齿轮硬度要求软齿面齿轮：硬度≤350HBS；硬齿面齿轮：硬度＞350HBS高速、重载或重要的齿轮传动（重型载货车、军工航天等）。

（3）齿轮加工方法表面淬火的材料为45、40Cr；渗碳淬火的材料为20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo；渗氮淬火要求硬度高，变形小，材料为38CrMoAl；调质处理的材料为45、40Cr、35SnMn、40MnB等。

（4）工件大小一般来说1kg以下的小件，或重要的工件都要油淬，因为小件冷速快，变形大；中等件重量达几千克到几十千克，可油淬也可水溶性介质淬，根据工件工艺要求，试验后再定；大件、超大件可采用水溶性介质淬火。

辽宁海明化学品有限公司现有环保型水溶性淬火介质：包括PAG类水溶性介质、类油水溶性淬火介质、高铬水溶性介质、无机高分子水溶性介质；油类淬火介质：包括快速淬火油、真空淬火油，等温分级淬火油、氮化光亮淬火油等。

例如中国人民解放军安徽某厂，生产水利发电减速机组齿轮，重量在几百公斤到几吨，材质20CrMnMo、20CrNIMo，采用海明PAG水溶性淬火介质，应用浓度在10%～16%之间，采用渗碳淬火工艺，淬火后硬度在50～55HRC，金相为4～5级，完全满足工艺要求。

辽宁海明化学品有限公司总经理姜聚满

沈阳某热处理厂，直径30～50mm，厚度3～5mm的小齿轮，材质45钢，采用表面淬火工艺。以前采用水淬，表面有细小裂纹，采用海明PAG水溶性淬火介质，6%～8%浓度，满足工艺要求。

黑龙江某机械厂，其产品大多为中小齿轮，多用在汽车上，要求硬度高，变形小。采用海明等温分级淬火油，应用在其多用炉上，淬火后硬度达到60～63HRC，420℃×4h保温回火，硬度为35～38HRC，指标达到工艺要求。

（1）掌握齿轮特点，选择合适的淬火介质要明确所生产的齿轮材料是什么，硬度、耐磨性有何要求，控制变形量多少，以及生产齿轮大小，是采用可控气氛多用炉，还是一般淬火槽，然后再决定选用何种淬火冷却介质。

（2）应用介质以现场试验为准齿轮淬火是为了保证硬度、耐磨性、变形性。小件、中等件都要考虑油性介质；大件、超大件可考虑水熔性介质，但要以试验为准，把各项指标确定下来，应用一段时间，制订工艺延续下去。另外，应尤其注意斜齿、不对称齿轮淬火问题。