怎样通过改进热处理设备与工序方法减小大直径汽车盘式锥齿轮渗碳淬火畸变

重型载重卡车单级减速器车桥大直径盘式锥齿轮，直径达495mm，高度66. 5mm，环球官方网站单件质量为43kg。齿数Z=38，模数m=13mm，材料为SAE8822H。技术要求：有效硬化层深度1. 778～2. 285mm，表面硬度57～65HRC，齿心部硬度30～45HRC，马氏体、残留奥氏体和碳化物为1～5级、表面网状非马氏体组织层深≤0. 025mm；变形要求内孔圆度≤0. 15mm，外缘平面度≤0.10mm，内缘平面度≤0.20mm。

(1)工艺流程及畸变问题

1)工艺流程

毛坯锻造成型→预先等温正火→机加工→渗碳空冷→二次加热→淬火压床加压淬火→回火→车内孔→齿轮配对→强力抛丸→锰磷化→入库。

2)畸变。渗碳和缓冷处理采用带缓冷室的密封多用炉，二次加热设备采用9工位转底炉完成，压淬采用Y9050B淬火压床。其热处理工艺路线为：渗碳930℃×18h，碳势1.1%→降温，扩散860℃×1. 6h，碳势0.8%→出炉缓冷→转炉二次加热850℃×2h，碳势0.8%→出炉压床淬火→低温回火180℃×2h。检验结果，变形合格率仅为60%左右，而且有部分表面有脱碳情况。

(2)新工艺及效果

1)工艺流程

毛坯锻造成型→预先等温正火→机加工→渗碳→淬火压床加压淬火→回火→车内孔→齿轮配对→强力抛丸→锰磷化→入库。渗碳淬火改用STKEs-60/60/750-2×15-950CN型推盘式双排渗碳连续生产线。该生产线为全自动控制，渗碳后可直接入油淬火或进入保温室由机械手取料进行压力淬火，工艺见图4-23。

2)压淬工艺及效果。胀孔压强3～3. 5MPa；采用脉动施压，频率20次/min，其压强5～5. 5MPa；淬火油为好富顿快速冷却K油，淬火油流量三级开关全部打开，压淬时间5min。

检验结果，变形控制在合格范围内，基本消除表面脱碳问题。单件质量大，在高温状况下自身屈服强度很低，叠放会造成下面齿轮变形加大，为此采用叠放，但每个齿轮上架隔放，以减小下面齿轮的畸变。经台架疲劳试验，由过去的20万次左右提高到环球官方网站质量要求的50万次