透過滲碳與淬火管理齒輪變形

涵蓋鋼材硬化能、920-940°C 滲碳溫度均勻性,以及控制齒輪變形的淬火介質選擇。

驅動變形的變數

鋼材硬化能

鋼材的硬化能越高,其變形傾向也越大。20CrMnTi 是常見的滲碳鋼種,其硬化能位於中等範圍,因此變形量易於控制。若要求更高精度,可指定硬化能更一致的鋼種,例如 20CrNiMo 或 20CrMo。

滲碳溫度的均勻性

典型的滲碳週期在 920~940°C 下進行。爐內各處的溫度變化必須保持在 ±5°C 以內。若溫度場不均勻,齒輪各區域的硬化層深度將產生差異,導致的變形也會不均勻。

淬火介質的選擇

  • 熱油(80~120°C):變形量低;適用於模數 M≤6 的齒輪
  • 高速淬火油(40~60°C):中等冷卻速率;適用於模數 M6~M12 的齒輪
  • 鹽浴(160~220°C):變形小,但設備成本高;適用於精密齒輪

零件如何裝爐

  • 將齒輪垂直懸掛或平放;不要堆疊
  • 對於長軸型齒輪,垂直懸掛可防止彎曲
  • 薄壁齒輪應使用專用夾具固定

變形對策

應用場景措施效果
磨齒齒輪預留磨齒餘量每邊 0.15~0.30mm
薄壁齒輪壓淬變形可減少 50%
高精度齒輪深冷處理(-80°C)穩定尺寸精度
所有滲碳淬火齒輪二次回火消除應力

PinyiGear 採用經過驗證的滲碳與淬火方法。變形控制方法依模數與齒型於圖紙評審時確認,精度等級以客戶圖紙標註為準。

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