鍛(duan)造(zao)毛坯(pi)(pi)的(de)預先熱(re)處(chu)理(li),不(bu)僅(jin)對切(qie)(qie)削(xue)加工(gong)性能有極大(da)的(de)影響(xiang),而(er)且對最終熱(re)處(chu)理(li)變形也有重大(da)影響(xiang)。為了提(ti)高齒坯(pi)(pi)的(de)可切(qie)(qie)削(xue)性,消除鍛(duan)造(zao)應(ying)力(li),使組(zu)織(zhi)均勻化,目前國(guo)內對滲碳(tan)鋼齒坯(pi)(pi)普遍采(cai)用正(zheng)火處(chu)理(li)。正(zheng)火是將鋼材或鋼件(jian)加熱(re)到臨界點Ac3或Acm以上的(de)適(shi)當溫度,保持一定時間后在空氣中冷(leng)卻,得(de)到珠(zhu)光體類組(zu)織(zhi)的(de)熱(re)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)(yi)。正(zheng)火是一種傳(chuan)統的(de)老工(gong)藝(yi)(yi),因其設備(bei)、工(gong)藝(yi)(yi)要求簡單,能耗少,一直被廣泛采(cai)用,但并非完美(mei)無(wu)缺。
隨著汽(qi)車工(gong)業(ye)的(de)(de)發展及對(dui)產品(pin)質量要求的(de)(de)提高(gao)(gao),特別是引進車型(xing)用鋼材料(liao)的(de)(de)多(duo)樣(yang)化(hua),普通的(de)(de)正(zheng)火(huo)(huo)處理(li)已(yi)達不到(dao)齒坯預(yu)先熱處理(li)的(de)(de)目的(de)(de)。鑒(jian)于普通正(zheng)火(huo)(huo)處理(li)是將鋼件加(jia)熱到(dao)高(gao)(gao)溫奧氏(shi)體化(hua)后在(zai)空(kong)氣中(有時吹風)冷(leng)卻到(dao)室(shi)溫,屬于毛坯熱處理(li),加(jia)之以往對(dui)正(zheng)火(huo)(huo)鋼件要求的(de)(de)硬度(du)范圍較寬(156~207HBS),一般不檢查(cha)顯(xian)微組織(zhi),加(jia)之又(you)多(duo)在(zai)鍛造工(gong)廠(chang)(車間)進行,故通常容易被人們所忽(hu)視。對(dui)于鍛件正(zheng)火(huo)(huo)后究(jiu)竟需要獲得(de)什么樣(yang)的(de)(de)顯(xian)微組織(zhi)形態和硬度(du)指標,既缺乏深入理(li)論研究(jiu),又(you)缺少生產性(xing)實踐探討。實際上我國(guo)目前普遍存在(zai)這類零件切(qie)削后表面(mian)粗糙(cao)、切(qie)削刀(dao)具(ju)使用壽(shou)命低(di)、滲碳淬(cui)火(huo)(huo)前后變(bian)形波動(dong)較大等問(wen)題,這些與(yu)正(zheng)火(huo)(huo)顯(xian)微組織(zhi)不良、硬度(du)不佳有密切(qie)的(de)(de)關系。
在(zai)(zai)(zai)實際(ji)生產(chan)中(zhong),滲碳(tan)鋼(gang)(gang)鍛造(zao)毛坯經正火處(chu)理(li)(li)后,由(you)(you)(you)于不能控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)正火的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度(du),因(yin)此奧氏體分解(jie)相變無法控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi),必(bi)然在(zai)(zai)(zai)一個溫度(du)區(qu)間內連續進行,因(yin)而獲(huo)(huo)得(de)的(de)(de)(de)顯微組(zu)織(zhi)和硬度(du)也可(ke)能不同。有些鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)由(you)(you)(you)于冷(leng)卻(que)速(su)度(du)較(jiao)(jiao)大,有可(ke)能局部(bu)甚至全部(bu)獲(huo)(huo)得(de)非平衡(heng)組(zu)織(zhi)(α-Fe魏氏組(zu)織(zhi)、貝(bei)氏體等(deng)),這不僅(jin)影響切削(xue)(xue)(xue)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)性(xing)能,而且也會(hui)改變鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)滲碳(tan)淬火后的(de)(de)(de)變形(xing)規律,會(hui)因(yin)變形(xing)過(guo)大而報廢,這種情況在(zai)(zai)(zai)淬透性(xing)波動(dong)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)中(zhong)更易(yi)出現(xian)(xian)。對于冷(leng)卻(que)速(su)度(du)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian),由(you)(you)(you)于鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬度(du)過(guo)低,切削(xue)(xue)(xue)時易(yi)發生塑(su)性(xing)變形(xing),形(xing)成(cheng)切削(xue)(xue)(xue)瘤(liu),出現(xian)(xian)“粘刀(dao)(dao)”、“燒刀(dao)(dao)”現(xian)(xian)象。一般熱(re)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)變形(xing)量(liang)(liang)隨(sui)機加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)變形(xing)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)大而增(zeng)大,由(you)(you)(you)于機加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝不當(dang),如(ru)拉削(xue)(xue)(xue)速(su)度(du)過(guo)快、刀(dao)(dao)具磨損(sun)切削(xue)(xue)(xue)時所造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)殘(can)余(yu)應力、拉削(xue)(xue)(xue)過(guo)程中(zhong)基準面(mian)不平、存在(zai)(zai)(zai)鐵(tie)屑等(deng)異物、齒輪拉花鍵孔(kong)時出孔(kong)方向不當(dang)等(deng)都可(ke)使熱(re)處(chu)理(li)(li)變形(xing)量(liang)(liang)增(zeng)大。通過(guo)改進機加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝,加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)變形(xing)量(liang)(liang)可(ke)得(de)到(dao)有效(xiao)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。
近年來(lai),隨著引(yin)進車型帶來(lai)齒輪材(cai)料多(duo)樣化和(he)對齒輪質量的高標準要求(qiu),采用普通正(zheng)(zheng)火處(chu)理(li)已難以(yi)滿(man)足(zu)汽車生產的要求(qiu)。鍛(duan)件(jian)的正(zheng)(zheng)火處(chu)理(li)不僅要求(qiu)硬(ying)度(du)(du)在一個較(jiao)窄(zhai)的范圍之內(鋼件(jian)切削(xue)加工(gong)時(shi)易斷屑(xie)、表面(mian)光潔),而(er)且要求(qiu)獲得穩定(ding)的顯微組織(較(jiao)粗的鐵素體晶粒加較(jiao)細(xi)的珠光體),以(yi)改善切削(xue)加工(gong)性能(neng)及穩定(ding)滲碳淬火后的變形規律。美國金屬學會(hui)向能(neng)源部提交的國際研(yan)發計劃中(zhong),提出的目(mu)標之一就是“努力達(da)到熱處(chu)理(li)零(ling)件(jian)的零(ling)變形和(he)最大限度(du)(du)的均勻性”。為了(le)滿(man)足(zu)上述要求(qiu),需(xu)對正(zheng)(zheng)火工(gong)藝進行改進,以(yi)獲得正(zheng)(zheng)火所要求(qiu)的顯微組織和(he)硬(ying)度(du)(du)范圍。
