大型齿圈的深层渗碳工艺

朱百智　南京高精齿轮集团有限公司热加工技术总监

大型齿圈的深层渗碳工艺

朱百智南京高精齿轮集团有限公司热加工技术总监

大型中心传动硬齿面减速机是某公司的主打产品，因市场行情井喷，订单超过了100台，单重3860kg，材料为20 C r M n M o，每台减速机含一级齿圈2件，齿圈外观尺寸为f2791mm×f2250mm× 264mm，径宽比>10，有效截面尺寸<300mm2。其热处理技术要求：渗碳淬火硬化层深≥3.6mm，端面翘曲≤3mm。大型齿圈的深层渗碳淬火难度包括变形控制和组织形态两个方面，这也是此次热处理技术风险点。

按常规的渗碳出炉+高温回火+淬火组织生产，热处理工序总和约350天，这给进度带来了空前的压力。经过对深层渗碳淬火工艺采用快冷降温至660℃直接高温回火、设定降温碳势为0.7%的优化手段，获得了以下结果：渗层表面的颗粒状碳化物呈现弥散分布；渗碳层深为3.9mm/HV550，齿面硬度为59.3～60.5HRC，满足了技术要求。通过使用新型装炉工装，一级大齿圈的翘曲变形由原来4mm以上减少到1.5mm以下。通过工艺优化，产能增加了50%，效率提高了40%以上，成本年降100万元。