齿轮内花键收缩解决之道

czwjn

公司的齿轮（材料20CrMnTi）都是外协制作，但由于我们自己有AICHILIN多用炉，所以最后的热处理是在公司内部进行，工艺：CN共渗860°C，4h，扩散820°C，1h，直接淬火，houghton   快速K油。现在有一个问题比较麻烦：由于齿轮材料、锻造和预处理都不是我们自己控制，现在处理的齿轮（特别是有内花键的小齿轮，直径200mm左右的），其处理完以后内花键有时候缩，有时候又是好的，极端的时候还变大（情况相对少一点），搞的我们一点脾气都没有，总是被后道部装给退回。我们就用芯棒一个一个检测，缩的齿轮重新加热的180°C回火，在热的情况下塞芯棒，OK,等冷下来又缩了；加热的180°C，又OK，塞好芯棒，淬20＃机油，又拿不下芯棒了，只能用油压机顶出；和外协单位说过多次，注意预处理，注意材料要选比较正规的钢厂进，可有时候好有时候不好，防不胜防，我们一直没有良策，部装还说我们的控制不稳定造成的，说别人机加工的公差不会来去那么大，外行话说的合情合理，弄的检验部那些伪内行，眼睛盯着热处理，真是孤掌难鸣啊！
后没有办法，采用箱式炉重新加热，塞芯棒，淬20＃机油，由于表面氧化脱碳的原因，淬火后芯棒可以拿下，尺寸合格，表面由于不是光亮淬火油，喷丸后，齿轮颜色还是难看，有时候被部装退回。我也知道这样的方法很不规范，请问各位：当你遇到类似的问题时候，会如何处理。
我后面准备一个小的酸洗槽，专门来对付这类恶心的内花键齿轮，用酸洗来扩内孔，有没有人有这方面的经验，对齿轮的公法线尺寸会有影响吗？可以使用酸洗吗？

这里先谢了！

周建国

关于齿轮的内花键孔收缩的问题谈一下看法
1：齿轮的预备热处理至关重要，应该从头抓起。正火组织不良，金加工应力过大都会最终影响产品的变形，并且是无规律的变形，所以就非常难掌握其规律。
2：产品的原始材料对后续的加工也会有很大的影响，必须保证无缺陷组织。
3：在齿轮渗碳前可以增加一道去除应力的回火，温度：500---600度，随炉冷却至300度以下出炉。
4：内花键孔可以用防缩芯棒插入，可以降低其变形。
5：如果涨孔，缩孔，有规律可以和机加工配合采用预留余量来弥补其涨孔或者是缩孔。
6：淬火冷却你采用的是K油，可以适当提高油温并搅拌。
7：你现在采用的用酸洗进行修补，觉得不可取。酸洗可以使工件产生氢脆的现象，对齿形，齿向有一定的影响，建议取消此工艺。

excellence

是不是同一炉只有部分工件变形超标，我们也遇到过类似的情况，通过热前全检发现还没有热处理的工件就有尺寸超标的，说明机加工的产品并不是人们想象的的那样尺寸偏差不大；通过热前、热后一对一的尺寸对比发现同炉热处理的工件尺寸变形量的偏差也不是人们想象的那样大（该产品前序正火控制得比较严格）。对内花键收缩的齿轮是否可以考虑压淬。

czwjn

大部分情况是一批一批的出现，做一炉只有一二个好的，或者一个都不出现，全是好的。
那个酸洗的工艺还是一个齿轮厂的高工和我说的，他说我们用箱式炉重新加热＋塞芯棒不可取（就是用氧化来扩内孔），会影响芯部硬度和硬度梯度，我还去他们厂看了那个酸洗的工艺，酸洗后（盐酸）—清洗——喷丸。他们处理的齿轮量很大，他说出现缩齿涨齿实在也是他们头痛的问题。不过酸洗是最经济和有效的。

zhaoyong2600

整炉出现尺寸超差的情况,那就要查一下热处理工艺的控制情况了。另外根据工件的大小，可以考虑等温分级淬火油。没有办法改变淬火介质的情况下，可以适当提高淬火油温，降低搅拌速度。渗碳淬火前可以检查一下工齿轮的内花键尺寸，然后消应力一次，再检查消应力后的尺寸变化，确定是否加工应力大而影响工件的热处理尺寸。

excellence

这样的话可能主要是热处理的问题，赞同楼上朋友的观点，此外建议考察一下前序的工况，在自己热处理时控制一下升温速度，

[ 本帖最后由 excellence 于 2009-3-30 13:45 编辑 ]

czwjn

热处理的程序是没有改变的啊！常产品，都是一样的工艺啊！不会是炉子的问题的。

excellence

工艺未变，常做的产品，也不一定绝对不出问题，基本上每道序都有这样的说法，实际上只要出了问题，肯定是某个环节发生了变化，每道工序都应积极查找细微的变化，不然问题就不能得到解决了。根据所述情况我觉得应首先确认实际操作过程的符合程度。然后再向上游延伸，只有明确了原因，才能有解决办法。（即供参考）

whui

我赞成3楼的意见，我们做过的一批齿轮，变形很严重，各方面都找原因，最后检还没有进热的齿轮，很多都是超差的，而且还是很严重，当然这只是一个方面。另外，箱式炉加涨孔心轴来做有氧化的问题可以改变一下加热方式，建议用盐浴炉加热扩孔后套心轴然后淬火，然后用油压机把心轴压出，这样心轴变形小又可以重新利用，就是一件一件的来工作量挺大。不建议用酸洗。

cnj63

不要归罪于别的工序，别的工序你是无法控制的，自己想点土办法，你把缩孔的齿轮重新加热到820℃，稍加保温（时间长氧化厉害），用水淬火，注意不能淬透，并立即回火。这招方法我多次使用，从未出现问题，楼主不妨一试。当然，对精度高的齿轮免用。同时问一下楼主，直径200mm左右的齿轮都称小齿轮，你做的大齿轮有多大呢？

申兴一

你们单位怎么是这样的运转的，你们可以让外单位进行调质处理，这样他们是没办法偷工减料的。我们的材料是一样的我们是870渗840扩180 回火但我们是920正火而且风冷

czwjn

不好意思，大的有300以上，平时叫惯了，我们做重型机械，所以200以上的齿轮是常见的。200以下的也有很多，还有螺伞齿轮等。
你的方法，就是我们一惯使用的方法，不过，区别我们是淬油，我可不敢来淬水，由于氧化，孔经过箱式炉加热后，内孔是变大的，所以抵消了在多用炉内的收缩，大部分都能OK了，可是最近由于生产不忙，后道部装对齿轮表面颜色有要求，经过20＃机油淬过的齿轮都是黑乎乎的，被退了几次，所以，没有办法，才去问我们这里一个专门做齿轮加工的工厂，问那个总工，他也没有做保留，带我去看酸洗的装置，包括排风系统，他们也是专业厂，技术人员很多，热处理人员也很多，他说他们就齿轮收缩也头痛的很，影响因素很多，不好查原因，想过很多办法，最后这个酸洗是最经济，而且也是不破坏组织，操作简单的一种方法。而且最后告诉我要进行清洗和喷丸。
谢谢大家的提议，我也是有点不放心这个酸洗工艺，可也不觉得不可以做，所以想问问同行们有没有人这么做过。也让大家都知道有这种方法。如果可行，确实最有效！

czwjn

首先谢谢你的建议。其实我们在公司做技术，很多外协，采购的事情我们管不了那么多，说实在的，我们的齿轮在什么工厂做，用什么设备，我还没有去过，也没人组织审核和评估。就生产和采购的人去处理了，他们又不懂，如何去控制质量呢？唉，扯远了。
我现在就是怀疑他们的前道工序正火做不做，有没有详细的记录和工艺。

总之，谢谢大家的建议。

stigershu

既然自己也知道了问题所在，要么将预处理接回公司自己做。要么就加强对外协预处理的监管。虽然所外协的控制不归技术员管，但是外协的质量指标是由技术员出的啊！做好产品技术要求，加强回厂的检测。

霜月

可以用酸洗方法来解决内花键收缩问题，酸洗后应及时清洗、回火并抛丸。
酸洗内花键不会影响外齿公法线长度，但酸洗只是迫不得已的挽救措施，还是应从材料控制、预先热处理质量控制和热前数据的配合上采取措施为好。

申兴一

那么你们公司要改进了

czwjn

15楼，thumb up，admire，我没有把那个总工告诉我酸洗后需要注意的三步。清洗，抛丸和回火（省略了回火）全写上，主要是看看有没有人真的做过，知道有这么一种做法。其实最后的回火就是去除氢脆（但因为是低温，所以不能完全去除），所以15楼说得对：只是迫不得已的挽救措施