最新汽車粉末冶金齒輪加工工藝技術(shù),震撼解讀！

　　汽車粉末冶金齒輪的內(nèi)在質(zhì)量主要是指齒輪的顯微組織、力學(xué)性能等指標(biāo)滿足技術(shù)要求，同時其他缺陷必須控制在規(guī)定的技術(shù)范圍之內(nèi)。汽車齒輪內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)劣是決定齒輪質(zhì)量的關(guān)鍵，其完全取決于熱處理質(zhì)量，是齒輪實現(xiàn)低噪聲、高精度，長壽命的關(guān)鍵因素。

　　汽車粉末冶金粉末冶金齒輪熱處理（工藝）包括：一是普通熱處理，如退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)；二是表面熱處理，其包括表面淬火（如感應(yīng)淬火、激光淬火等）和化學(xué)熱處理（如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲等）。

　　1、調(diào)質(zhì)

　　調(diào)質(zhì)是將齒輪等零件淬火后進(jìn)行高溫（500~650℃）回火的操作。調(diào)質(zhì)處理常用于含碳量0.3%~0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制造的齒輪。

　　調(diào)質(zhì)可以細(xì)化晶粒，并獲得均勻、具有一定彌散度、優(yōu)良力學(xué)性能的回火索氏體組織。一般經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，齒輪硬度可達(dá)220~285HBW。調(diào)質(zhì)齒輪的綜合性能優(yōu)于正火。

　　調(diào)質(zhì)常用于齒輪的預(yù)備熱處理（如滲氮、感應(yīng)淬火前的調(diào)質(zhì)處理）和最終熱處理。

　　2、表面淬火

　　齒輪齒面淬火硬度一般為45~55HRC。表面淬火齒輪承載能力高，并能夠承受沖擊載荷。通常表面淬火齒輪的毛坯經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理，以便使齒輪心部有一定的強(qiáng)度和韌度。

　　表面淬火主要有感應(yīng)淬火、激光淬火與火焰淬火等。與滲碳淬火相比，表面淬火變形小、成本低、效率高。

　　汽車齒輪表面淬火主要采用感應(yīng)淬火工藝。由于感應(yīng)加熱速度快，幾乎沒有氧化、脫碳，齒輪變形很小，還易于實現(xiàn)局部加熱及自動化生產(chǎn)，熱處理成本低。因此，在現(xiàn)代化汽車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

　　3、滲碳與碳氮共滲

　　滲碳淬火

　　滲碳淬火是先將齒輪等零件放入滲碳介質(zhì)中，在880~950℃下加熱、保溫，使齒輪表面增碳，然后進(jìn)行淬火。

　　汽車齒輪常用氣體滲碳工藝。滲碳淬火、回火后齒輪表面硬度一般在58~63HRC。目前，滲碳淬火已經(jīng)成為重要汽車齒輪（如差速器齒輪、驅(qū)動橋主從動弧齒錐齒輪、變速器齒輪等）的主導(dǎo)熱處理工藝。

　　碳氮共滲

　　近幾年汽車用自動變速器AIT滲碳齒輪的齒面在工作中的實際溫度約達(dá)300℃，遠(yuǎn)高于正常的回火溫度（150~200℃）。這種表面的溫度將導(dǎo)致硬度降低，引發(fā)點蝕的產(chǎn)生。采用碳氮共滲后噴丸硬化可提高疲勞強(qiáng)度。在碳氮共滲時，隨著含氮量的增加ΔHV（硬度降）提高，抗回火性能提高，抗回火溫度達(dá)到300℃。

　　4、滲氮與氮碳共滲

　　滲氮

　　滲氮是向齒輪等零件表面滲入氮原子形成氮化層的化學(xué)熱處理工藝。滲氮可以提高齒輪表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度及抗蝕能力。滲氮處理溫度低，因此齒輪變形小，無需磨削或只需精磨即可。

　　日本在汽車變速器粉末冶金粉末冶金齒輪熱處理時采用滲氮工藝，德國Clocker-離子公司將離子滲氮應(yīng)用于汽車齒輪，均提高了齒輪精度和使用壽命。

　　氮碳共滲

　　氮碳共滲是以滲氮為主同時滲入碳的化學(xué)熱處理工藝。氮碳共滲可以顯著提高粉末冶金齒輪的耐磨性、抗膠合和抗擦傷能力、耐疲勞性能及耐腐蝕性能。目前，氣體氮碳共滲應(yīng)用于轎車、輕型客車變速器齒輪等零件。