齒條熱處理變形缺陷分析及工藝改進(jìn)

某加工機(jī)床齒條采用40Cr鋼制造，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖7-25所示。熱處理采用調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)工藝為850℃±5℃加熱，保溫以30s／mm計，然后淬入20℃±5℃油中。回火溫度為650℃±5℃，回火后硬度要求為18—22HRC。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，齒條調(diào)質(zhì)后變形大，不能滿足技術(shù)要求，造成不少產(chǎn)品報廢，并且工藝不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響產(chǎn)品生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

40Cr鋼齒條試驗情況與變形數(shù)據(jù)如表7-7所示。從表7|7試驗數(shù)據(jù)分析可以看出，造成工件在冷加工中變形的主要原因是調(diào)質(zhì)熱處理中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。為消除工件熱處理中熱應(yīng)力危害，可采取以下工藝改進(jìn)措施：
(1)高溫回火后油冷，防止工件慢冷產(chǎn)生回火脆性。工件油冷后，熱應(yīng)力小且沖擊韌度值高。

(2)調(diào)質(zhì)后，齒條進(jìn)行一次補(bǔ)充回火，進(jìn)一步減少工件熱應(yīng)力。工藝為(430±5)℃×(4～8)h后空冷。測試結(jié)果表明，銑齒后Aab值下降至0．006～0．OlOmm，可滿足高精密度工件技術(shù)要求。

在工藝試驗和改進(jìn)措施的基礎(chǔ)上，提出40Cr鋼齒條改進(jìn)的調(diào)質(zhì)及補(bǔ)充回火熱處理工藝，如圖7-26所示。采用改進(jìn)工藝生產(chǎn)后，齒條變形大為降低，符合生產(chǎn)技術(shù)要求，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)穩(wěn)定正常．