渗碳齿轮热处理返工工艺分析研究.pdf

第35卷第3期
热处理技术与装备
2014年6月
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
工艺研究
渗碳齿轮热处理返工工艺分析研究
王晓燕
(中国重汽集团大同齿轮公司,山西大同037305)
摘要:渗碳淬火齿轮由于热处理设备发生异常情况或故障停机等会造成不合格品,对制定不合格
品的返工工艺流程进行了分析研究。依据排除故障所需时间和发生故障的整个工艺过程中经历的
エ序,改进了常规返エエ艺。不同状态下的零件选择不同的返エエ艺,使返エ的零件有更高的挽救
效率和更好的返工效果
关键词:返エ;渗碳淬火;表面氧化;贫碳
中图分类号:TG156.9文献标志码:A文章编号:1673-4971(2014)03-0020-02
Analysis and Study on Heat Treatment Rework Process of Carburizing Gear
WANG Xiao-yan
( China National Heavy Duty Truck Group Datong Gear Co, Ltd., Datong Shanxi 037305, China
Abstract Carburizing quenching gear may cause nonconforming product due to the abnormal heat treat-
ment equipment or fault downtime. It is studied and analyzed for the rework process flow of nonconforming
product. According to the time needed for troubleshooting and the processes during the whole technology
malfunctioned, the conventional rework process are improved. Different rework process should be selected
for parts under different conditions to make the rework parts which has higher saving efficiency and better
effect of rework
Key words: rework carburizing quenching; surface oxidation; carbon-poc
我公司主要生产齿轮类零件,其中大部分齿轮
原来周期炉发生故障停机时,炉内产品未完成
类零件都需进行渗碳淬火。发动机齿轮类零件主要所有工序,通常是零件随炉降温,待故障排除后依据
在我公司周期式多用渗碳炉进行热处理。当热处理产品已完成的工序,按照返工工艺(见表1),制定返
设备发生异常或故障停机时,待故障排除后,炉内产工工艺返工リ。
品常会出现硬度低,渗碳层浅以及表面氧化等不合
表1原返工工艺流程
格情况,针对此类情况的不合格品,我们制定了返工
Table 1 The old rework process flow
工艺来补救,而返工工艺的合理性直接关系到产品
工序号
工.艺流程
的合格与否,同时关系到公司的经济效益,因此制定步骤1发生故障后的零件随炉冷却至故障排除
合理有效的返工工艺需认真分析研究。
步骤2
检查零件渗碳结果,依据结果实施返修,氧化层深的零件
需要去除氧化皮后再实施渗碳淬火返修
步骤3返工完工后实施硬度自检,并将随炉齿块送金相室检查
原返工工艺的分析研究
步骤4检査合格后送抛丸清理
1.1原返工工艺分析
步骤5最终尺寸检查合格转序
收稿日期;2013-11-12
作者简介:王晓態(1980-),女,工程师,工学学士,主要从事变速箱研发及金属热处理方面的研究。
联系电话:18649529688;E-mail:peggy.Wxy@163.com
万方数据
第3期
王晓燕:渗碳齿轮热处理返工工艺分析研究
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针对故障设备中不合格零件常用的返工热处理1.2执行原返工工艺流程后相关数据分析
工艺曲线如图1所示。
通常情况下,设备发生异常或故障停机后,炉内
齿轮会因为较长的停炉、排气、降温、故障修复时间,
910
以及无法实现的炉内气氛绝对密封,会不可避免地
860
850
出现不同程度的氧化,有的零件因氧化严重不得不
报废。跟踪多次返工后零件的破坏检验(包括试样
こ196%C:1.10%C1p.85%C
回火
和工件),表2为设备发生故障,工序未完成的零件
170
油冷
经返工后的金相检查2结果。
空冷
检査结果显示,在发生故障的炉内,工序未完成
时间/min
的产品经返工后存在不同程度的氧化贫碳3],磨的削
前表面贫碳层深度<0.025m,符合技术要求,部分
图1通常情况下返工工艺曲线
超过0.025mm。虽然该类产品齿面经过磨齿可以
pr
表2齿轮经原返工工艺的金相检查结果
Table 2 The metallographic examination results of gear in the old rework process
检査项目
表面硬度/HRC硬化层深度/mm碳化物级别/级马氏体或残余奥氏体级别/级磨削前表面贫碳层深/mm
技术要求
58~62
0.7~1.1
≤3
第一批返工产品结果
0.022
第二批返工产品结果
0.035
第三批返工产品结果
0.029
第四批返工产品结果
0.024
第五批返工产品结果
0.99
0.037
达到要求,但是齿根部位不进行磨削加工,表面氧化较为死板,对部分情况特殊的零件返工,较为教条。
贫碳状态保留下来,达不到技术要求而报废。
从设备发生的故障分析进行了归类,依据故障排除
所需时间的长短以及故障发生时零件在整个工艺过
2改进后返工工艺流程的分析研究
程中所完成的工序,制定与之相对应的不同返工工
2.1改进后返工工艺分析
艺流程,将返工工艺灵活运用。因此,归纳各种情况
从原有返工工艺流程可以看到,该流程的制定制定了改进后的返工工艺流程见表3。
表3改进后返工工艺流程
Table 3 The improved rework process flow
工序号
故障判断
对应的产品状态
工艺流程内容
故障在3h内得以排除停留在任何工序
零件不必取出,直接选择适合的工艺在修复后的设备中实施返工。
2故障需3h以上才能排除进入碳强渗工序或强巻时间已真接将产品晶从故障设备中取出装人其它正常运行的设备执行原来
3故障需3h以上才能排除渗碳强渗工序完成60%以上或扩散直接将产品从故障设备中取出,装入其它正常运行的设备将原来的
时间小于设定时间50%以下
工艺的强渗扩散时间缩短50%,进行渗碳淬火。
4故障需3h以上才能排除渗碳扩散均已完成,尚未淬火的零件直接将产品从故障设备中取出,装人其它正常运行的设备将工艺温