锻件的渗碳工艺流程

锻件渗碳装炉

渗碳锻件叠加，相当于增加齿宽，使径长比减小，有利于减小翘曲、椭圆畸变，其装炉方式如图3所示。渗碳后冷却时，叠加锻件上下端面冷却相对较快，其收缩量相对较大，产生腰鼓形特征。由于降温至650 ℃之前在炉内冷却，冷却均匀，锻件在刚性较差的高温区产生的椭圆、翘曲畸变较小，所以仅产生腰鼓形特性。

锻件渗碳工艺

工艺路线采用重新加热淬火，重新加热可防止20CrMnMo 长时间渗碳产生的晶粒粗化问题，同时可通过对渗碳后畸变测量、校正以及组织检测来调整淬火工艺。渗碳升温越快，产生热应力越大，与残余机加工应力叠加，将产生较大畸变，因此必须阶梯升温。渗碳必须低温出炉，若760 ℃出炉，渗层将产生不均匀相变，将在次表面产生淬火马氏体组织，比容增大，表面受拉应力，尤其在冬日，20CrMnMo 锻件置入缓冷坑时，产生裂纹几率大增，而且淬火马氏体组织将使渗碳畸变增加。渗碳后期650 ℃保温将使表面获得均匀的共析组织，消除应力，为淬火做准备。

锻件渗碳后校正

对于硝盐介质而言，渗碳畸变量与淬火畸变量间存在一定比例关系，一般淬火椭圆畸变量在渗碳畸变基础上增加30%～ 50%，一定意义上控制渗碳畸变即可有效控制淬火后畸变，因此控制渗碳畸变或者说控制淬火前畸变成为关键节点。若渗碳后检测发现椭圆大则需进行校正。校正采用千斤顶对整体加热齿圈椭圆短轴热顶，若锻件加热温度低，如280 ℃，此时锻件强度高，且低温时弹性区大，发生塑性变形难度大，随着温度升高，弹性区将减小，校正难度降低；若加热温度太高则操作困难，实践证明加热至550 ℃校正效果较好，弹性区大幅降低，低应力即可产生塑性变形。实践证明渗碳后校正加去应力处理，淬火后畸变不会反弹，通过渗碳后校正有效解决淬火畸变累积问题。

锻件淬火装炉

锻件上下端面热量不平衡，冷却时上端面散热快，涨大量相对较大，渗碳后测量畸变，锻件装炉规则为上端面齿顶圆小于下端面齿顶圆，齿圈间垫块隔开。根据渗碳后畸变情况调整淬火装炉，渗碳腰鼓形特征分割于单个锻件将产生某一锥度值。合理利用渗碳产生的腰鼓形，可以实现硝盐淬火上下端冷却差异导致的锥度与渗碳腰鼓锥度抵消，实现小锥度畸变。

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