某公司(si)生(sheng)產的(de)(de)同步器齒輪由(you)20CrMnTi碳氮共滲(shen)淬火而成，由(you)于(yu)淬火后變(bian)形(xing)較(jiao)大，尤其是(shi)橢圓(yuan)度超差(cha)(cha)在諸多變(bian)形(xing)中比較(jiao)嚴重(zhong)。其中兩個產品(pin)170F01齒套橢圓(yuan)度超差(cha)(cha)占(zhan)總數(shu)的(de)(de)30%，7A五齒套橢圓(yuan)度超差(cha)(cha)的(de)(de)占(zhan)總數(shu)的(de)(de)20%左(zuo)右。為解(jie)決橢圓(yuan)度超差(cha)(cha)不得不采(cai)用壓(ya)淬處(chu)(chu)理，浪費大量的(de)(de)人(ren)力、物力。為解(jie)決淬火后橢圓(yuan)度超差(cha)(cha)變(bian)形(xing)問題，我們對產生(sheng)變(bian)形(xing)的(de)(de)原因從(cong)原材料、熱處(chu)(chu)理工(gong)藝、設備情況幾方(fang)面進行了分析(xi)。
1.對原材料檢驗
（1）項(xiang)目包括(kuo)化學成分、硬度、低(di)倍組(zu)織(zhi)、帶狀組(zu)織(zhi)、晶粒度、非金屬夾(jia)雜(za)物(wu)等各項(xiang)。檢驗結果表(biao)明：化學成分、硬度、低(di)倍組(zu)織(zhi)、非金屬夾(jia)雜(za)物(wu)都在國標和圖樣(yang)要(yao)求(qiu)的(de)合格范圍。而帶狀組(zu)織(zhi)比較(jiao)嚴重，已(yi)經達(da)到3級(ji)(ji)，晶粒如(ru)圖1所示有混晶現象（圖樣(yang)要(yao)求(qiu)不大(da)于2級(ji)(ji)，比較(jiao)好是1級(ji)(ji)或(huo)0級(ji)(ji)）。
（2）分析(xi)：嚴重的帶(dai)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)，是由成分的微觀不均勻(yun)引起的，帶(dai)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)使(shi)材料產生各向異(yi)性，使(shi)淬(cui)火變(bian)形(xing)增大。混晶也是一(yi)種組(zu)織(zhi)不均勻(yun)現象，其成因同樣與偏析(xi)有關，對變(bian)形(xing)影響也很大，此二項必須嚴格控制，級別越小越好。
2.重新驗證
對熱處(chu)理(li)工藝的合理(li)性進行了重(zhong)新驗證，發現(xian)有些產品(pin)的滲層深度(du)控制的不合理(li)，如7A三(san)四檔（見圖2a）及五檔齒套(tao)（見圖2b）滲層要(yao)求0.4~0.7mm，結(jie)果實際深度(du)平均值達到0.6~0.8mm。其原因(yin)是滲碳時間過長(chang)，原工藝為860℃X220min，強滲；860℃X70min，擴散，然后將溫度(du)降(jiang)低到815℃X30min，淬火。
分析(xi)：經過(guo)大量的試驗及理論(lun)分析(xi)后得知，強滲(shen)及擴散溫度合適，而強滲(shen)時間過(guo)長，導致滲(shen)層深(shen)度過(guo)深(shen)。
由于齒(chi)套的有(you)效厚(hou)度只有(you)2.5mm左右，而原來滲層(ceng)單邊(bian)0.8mm，兩邊(bian)加起來就(jiu)是1.6mm，幾乎就(jiu)要(yao)淬透，整個(ge)截面硬度很(hen)高，熱(re)處(chu)理(li)應力很(hen)大，從而使(shi)淬火變(bian)形(xing)增大，使(shi)橢圓(yuan)變(bian)形(xing)超差(cha)。
3.熱處理設備情況
（1）淬(cui)火(huo)油(you)內(nei)的殘渣及氧化皮和(he)污泥由于(yu)長期(qi)沒有(you)清理，導(dao)致大(da)量存在，這些殘渣一般(ban)沉到(dao)底(di)部(bu)，會降低(di)淬(cui)火(huo)油(you)的流動性，造成(cheng)淬(cui)火(huo)時各(ge)部(bu)位冷卻(que)不均，增大(da)淬(cui)火(huo)變形。
（2）測量爐內溫(wen)(wen)度的準確度和(he)不均勻性。1號淬火加熱爐：實際(ji)溫(wen)(wen)度877℃，設定溫(wen)(wen)度860℃，實際(ji)溫(wen)(wen)度比設定及顯示溫(wen)(wen)度高了17℃。
4.改進措施
（1）嚴格控制原材(cai)料(liao)帶狀組織級別，要達到≤2級。經過(guo)嚴格控制，現在的帶狀組織如圖3所(suo)示。
（2）把7A一二檔(dang)(dang)齒(chi)套強滲(shen)(shen)時(shi)間減到200min，三(san)四(si)檔(dang)(dang)及(ji)五檔(dang)(dang)齒(chi)套強滲(shen)(shen)時(shi)間減到180min，經過多(duo)爐的(de)試(shi)驗結果(guo)7A一二檔(dang)(dang)齒(chi)套滲(shen)(shen)層(ceng)平均為0.65~0.9mm（要求(qiu)0.6~0.9mm）和三(san)四(si)檔(dang)(dang)及(ji)五檔(dang)(dang)齒(chi)套0.46~0.65mm（要求(qiu)0.4~0.7mm）。得到的(de)滲(shen)(shen)層(ceng)深度比較滿意(yi)。
（3）對淬火油內(nei)的殘渣及氧化皮(pi)和污泥進行了清(qing)理。
經(jing)過(guo)上(shang)面幾方面的改進后，使(shi)熱處理變形(xing)降低，數據如下：7A五檔橢圓(yuan)度變形(xing)超差率(lv)從30%降到18.2%，S170F01齒套從20%降低到7.1%。
5.結語
通過對原材料帶狀組織和晶粒度均勻性的控制、清理淬火油槽內的殘渣，以及通過調整熱處理工藝參數后得到合理的滲層深度，后使淬火橢圓度超差率降低了10%~15%，減少了經濟損失。
X射線殘余應力分析儀
