变速箱是汽车的主要构成部分，并且是汽车的重要受力单元。重型汽车因为载重大、路况差，因此变速箱就会受到频繁冲击，鉴于此，重型汽车变速箱齿轮应该具备高强度、高耐磨性、高抗疲劳强度、高冲击韧性等机械性能，而这就需要严格控制热处理环节。

 

1齿轮在热处理后出现变形的原因

 

齿轮主要构成就是钢，其被进行热处理后，随着温度的提高，钢的韧性会不断减小，要是齿轮上局部的应力不能再受热的影响，就会导致齿轮产生变形，因为残余应力只会在齿轮局部表现出来，因此齿轮就会产生不规则的变形。齿轮在开展热处理的时候，因为加热速度过快，就会导致齿轮的表面出现升温过快的现象，而齿轮内部温度的提高就相对较慢，表面与内部的温度假如存在差异，就会导致齿轮产生不规则变形的现象，进而导致齿轮的形状存在一定的特殊性。

 

2影响热处理变形的因素

 

齿轮经热处理后所形成变形涉及各个层面上的因素，比如齿轮的设计、运用的材料、预热处理方式及过程、机械加工技术及刀具、热处理技术及设备等整个制造过程。达标的材料、精密的锻造、规范的预热处理、高效的冷热加工配合能够降低并且稳定热处理变形。鉴于此，一定要对齿轮热处理后的变形进行严格把控。

 

2.1齿轮的设计形状对热处理变形的影响

 

齿轮的设计结构会在很大程度上影响热处理变形，例如，齿轮设计结构不对称，结构均匀性差，实际在淬火的过程中，就常常会出现应力不均匀的问题，进而使得出现不规则变形的问题。热处理变形的影响程度由设计、材料、热处理等。鉴于此，在进行设计的过程中，一定要壁厚不能过于单薄，并且应该均匀对称，截面尺寸的比例差距不能过于悬殊。

 

2.2原材料的特性对热处理变形的影响

 

原材料的质量不但会对齿轮的热处理技术造成影响，还会在很大程度上影响齿轮的疲劳寿命。原材料的根本特性包括下面几点：淬透性、纯净度、晶粒度。淬透性系指原材料在淬火过程中，奥氏体转化成马氏体的难易情况。淬透性和热处理变形之间的关系呈正相关关系，并且合金元素含量同样会影响淬透性。并且合金元素影响热处理变形的机制是借助钢的屈服强度、临界转变温度等，间接使得热变形受到影响。要想使得热处理技术及变形能够更加稳定，就应该使得原材料具备一定相对稳定的淬透性范畴。鉴于此，现今国际上大都是基于自己产品的技术需求，明确淬透性范围，进而使得热处理过程及变形得到稳定。

 

2.3锻造对热处理变形的影响

 

锻造能够提升齿坯组织的均匀性，并且带状组织能够有效防止热处理变形的产生。可是锻造问题会使得热处理变形更加剧烈，锻造会使得金属流线出现不对称的问题，锻造温度太高，锻后冷却后就会出现不均匀的问题，并且终导致热处理变形存在很大的区别。齿坯锻造之后，通常金属纤维流线形状要沿齿坯外廓呈现对称性的分布，并且纵剖面。上流线应该呈现封闭状，此种流线形状毛坯热处理后变形相对规律，控制难度较小。

 

2.4预热处理对热处理变形的影响

 

预热处理的根本目标其实就是得到良好的组织，也就是完成细化晶粒的操作，进而使得残余应力被消除。实际的工艺过程是把锻坯加热到超过奥氏体转变温度，让锻坯。组织都转化成奥氏体，然后进行冷却，让组织都转化成铁素体加珠光体组织，进而得到良好的塑性及硬度，切削的难度降低，在实际转化的过程中，所有的奥氏体晶粒都能够产生多个珠光体晶粒，并且完成组织细化的操作，这就能够有效控制热处理变形。

 

2.5机加工刀具与切削量对热处理变形的影响

 

机加工会带来的工件残余应力，并且预热处理工件之后，工件的塑性非常好，要是切削进给量过大或是刀具磨损厉害，就会在实际加工过程中出现位错形变的现象，并且形成内部残余应力，并且在热处理加工的过程中被释放，导致工件出现严重的变形。

 

2.6热处理工艺对热处理变形的影响

 

现今，我国变速箱齿轮的热处理方法中运用为普遍的就是渗碳淬火的方式，并且渗碳淬火技术具备以下优势：技术相对成熟、运用广泛、成本较小，是现今热处理专家的重点研究方向。

 

3控制变速箱齿轮热处理变形的措施

 

先进，在设计齿轮设计时，应该运用壁厚并且均匀对称的零件。要是零件存在壁厚相对较薄的区域，在进行热处理加工的时候，由于壁薄的区域冷却的速度相对，进而出现卷曲的几率较大。如此，就要设计两个单独的零件，进而薄壁零件就可以有效地把控热处理变形，还能够有效简化加工过程。

 

第二，由于现今大部分企业均是基于自家产品的实际。需求，来明确淬透性的实际范畴，这样就可以使得热处理变形得到有效控制。当然，原材料中的晶粒度同样非常关键。全部的金属材料均是晶粒构成的多晶体。由于所有晶粒的特点均存在差异，因此将这些存在差异的晶粒进行组合，就能够将它们的作用力进行抵消，如此，就能使得金属材料之间产生异向同性的特点。鉴于此，为了能提出原材料的异向同性，就一定要选择晶粒较小的组成材料，并且晶粒个数应该相对较多，如此热处理变形就会呈现显著的均匀性。。

 

第三，现今，一些企业已经渐渐选择等温退火技术来完成预热处理加工，进而使得预热处理的成效得到显著提高。就部分奥氏体相对稳定的合金钢来说，运用等温退火技术能够使得退火周期得到极大的缩短，并且能够有效稳定热处理变形。

 

第四，在实际加工过程中，要是产生残余应力，虽然不能做到有效避免，可是能够借助有效的加工工具及辅助设备，有效避免残余应力的产生。

 

第五，渗碳处理的温度是渗碳淬火技术顺利实施的重要影响因素，零件渗碳速率的决定性因素就是渗碳处理的温度，并且渗碳处理温度和晶体膨胀之间的关系呈正相关。因此，热处理工作者一定要严格控制并且协调生产，进而使得满足相应的生产需求。

 

4总结

 

简而言之，在热处理环节的过程中，相关操作人员一定要有效掌握齿轮的相关加工技术，并且了解对热处理变形产生影响的各个因素，进而有效控制热处理工作，严格把控齿轮变形，使得齿轮质量得到保障，提高企业在市场上的综合竞争能力，促进企业的可持续发展。

发布时间：2022-04-05 11:34:32
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