45号钢齿轮表面淬火影响因素和质量控制

董 斌 杜 影 唐海山 朱国和

上海振华港机重工有限公司 上海 201913

0 引言

在现代机械各种各样的传动形式中，齿轮传动应用最为广泛。齿轮传动机构即一对相同模数的齿轮相互啮合将动力由甲轴传送给乙轴，以完成动力传递。如图1所示，齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的。轮齿是齿轮直接参与工作的部分，故齿轮的失效主要发生在轮齿上。主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等，而热处理的质量将对齿轮的质量和服役寿命起到决定性的作用[1，2]。

图1 齿轮传动示意图

1 预处理组织对45号钢齿轮表面淬火的影响

感应淬火前选用合理的预处理工艺至关重要。由于感应淬火的工艺特点，只能获得表面的组织和硬度，这就需要一定的原始组织来保证零件在使用过程的最佳状态。不同的原始组织和加热速度对45号钢相变临界温度Ac3的影响如图2所示，可以看出，在相同的加热速度下，由于原始组织的不同，其相变临界温度Ac3差异很大，其中原始组织为调质组织时的相变温度最低。

图2 原始组织和加热速度对45号钢相变临界温度Ac3的影响

用退火预处理得到原始组织为粗片状珠光体及大块状铁素体，经表面感应淬火后心部力学性能较差。用正火预热处理得到的原始组织为珠光体及少量铁素体，表面淬火后也能获得较好的硬化层，但其心部力学性能比回火索氏体差。对45号钢齿轮采用淬火＋高温回火的调质预处理可以得到回火索氏体，回火索氏体组织中弥散细小的碳化物颗粒均匀分布在铁素体基体上，可以获得最佳的强韧性匹配。……