變速箱是汽車的主要構(gòu)成部分,并且是汽車的重要受力單元。重型汽車因為載重大、路況差,因此變速箱就會受到頻繁沖擊,鑒于此,重型汽車變速箱齒輪應(yīng)該具備高強度、高耐磨性、高抗疲勞強度、高沖擊韌性等機械性能,而這就需要嚴格控制熱處理環(huán)節(jié)。
1齒輪在熱處理后出現(xiàn)變形的原因
齒輪主要構(gòu)成就是鋼,其被進行熱處理后,隨著溫度的提高,鋼的韌性會不斷減小,要是齒輪上局部的應(yīng)力不能再受熱的影響,就會導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生變形,因為殘余應(yīng)力只會在齒輪局部表現(xiàn)出來,因此齒輪就會產(chǎn)生不規(guī)則的變形。齒輪在開展熱處理的時候,因為加熱速度過快,就會導(dǎo)致齒輪的表面出現(xiàn)升溫過快的現(xiàn)象,而齒輪內(nèi)部溫度的提高就相對較慢,表面與內(nèi)部的溫度假如存在差異,就會導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生不規(guī)則變形的現(xiàn)象,進而導(dǎo)致齒輪的形狀存在一定的特殊性。
2影響熱處理變形的因素
齒輪經(jīng)熱處理后所形成變形涉及各個層面上的因素,比如齒輪的設(shè)計、運用的材料、預(yù)熱處理方式及過程、機械加工技術(shù)及刀具、熱處理技術(shù)及設(shè)備等整個制造過程。達標的材料、精密的鍛造、規(guī)范的預(yù)熱處理、高效的冷熱加工配合能夠降低并且穩(wěn)定熱處理變形。鑒于此,一定要對齒輪熱處理后的變形進行嚴格把控。
2.1齒輪的設(shè)計形狀對熱處理變形的影響
齒輪的設(shè)計結(jié)構(gòu)會在很大程度上影響熱處理變形,例如,齒輪設(shè)計結(jié)構(gòu)不對稱,結(jié)構(gòu)均勻性差,實際在淬火的過程中,就常常會出現(xiàn)應(yīng)力不均勻的問題,進而使得出現(xiàn)不規(guī)則變形的問題。熱處理變形的影響程度由設(shè)計、材料、熱處理等。鑒于此,在進行設(shè)計的過程中,一定要保證壁厚不能過于單薄,并且應(yīng)該均勻?qū)ΨQ,截面尺寸的比例差距不能過于懸殊。
2.2原材料的特性對熱處理變形的影響
原材料的質(zhì)量不但會對齒輪的熱處理技術(shù)造成影響,還會在很大程度上影響齒輪的疲勞壽命。原材料的根本特性包括下面幾點:淬透性、純凈度、晶粒度。淬透性系指原材料在淬火過程中,奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體的難易情況。淬透性和熱處理變形之間的關(guān)系呈正相關(guān)關(guān)系,并且合金元素含量同樣會影響淬透性。并且合金元素影響熱處理變形的機制是借助鋼的屈服強度、臨界轉(zhuǎn)變溫度等,間接使得熱變形受到影響。要想使得熱處理技術(shù)及變形能夠更加穩(wěn)定,就應(yīng)該使得原材料具備一定相對穩(wěn)定的淬透性范疇。鑒于此,現(xiàn)今國際上大都是基于自己產(chǎn)品的技術(shù)需求,明確淬透性范圍,進而使得熱處理過程及變形得到穩(wěn)定。
2.3鍛造對熱處理變形的影響
鍛造能夠提升齒坯組織的均勻性,并且?guī)罱M織能夠有效防止熱處理變形的產(chǎn)生??墒清懺靻栴}會使得熱處理變形更加劇烈,鍛造會使得金屬流線出現(xiàn)不對稱的問題,鍛造溫度太高,鍛后冷卻后就會出現(xiàn)不均勻的問題,并且最終導(dǎo)致熱處理變形存在很大的區(qū)別。齒坯鍛造之后,通常金屬纖維流線形狀要沿齒坯外廓呈現(xiàn)對稱性的分布,并且縱剖面。上流線應(yīng)該呈現(xiàn)封閉狀,此種流線形狀毛坯熱處理后變形相對規(guī)律,控制難度較小。