大型齿圈锻件怎样采取预处理工艺方法减小大型渗碳齿圈畸变？

     大型齿圈锻件φ2180mm/φ1750mm×550mm，材料为17CrNiMo6钢，变形要求严格。但经过渗碳淬火后，通常齿顶胀大量约4~5mm,有时达6~7mm。

(1)正火及调质对齿圈畸变的影响

1)正火以热应力为主的正火与以组织应力为主的淬火处理在变化上是相反的。正火时，其直径收缩。对于该齿圈类圆环零件，高度大大小于直径，所以在热应力的作用下，其实体趋于向球形变化，外圆面形成腰鼓形，直径减少，特别是两端直径将大大减少。这就意味着在随后的半精车、粗滚齿时切削量相对减少，而保留在齿圈锻件上的那部分实体在随后的渗碳淬火时， 必将促使齿顶圆直径胀大。

2)调质采用调质作为预处理工序，钢的组织为回火索氏体。渗碳体聚集球化，弥散度分布在基体中。与正火后所得到的片状渗碳体相比，渗碳体的形状、分布更加合理。该齿圈在组织应力作用下，实体趋于马鞍形变化，其直径增大，特别是两端增大，这与随后的渗碳淬火产生变形的趋向是一致的。因此，在预处理调质时产生足够的胀大量，然后由机加工半精车将 其切除，以减少随后渗碳淬火的胀大量。

(2)预处理工艺的制定采用调质工艺调质加热温度860℃比最终淬火温度高20~30℃)，并经650℃高温回火。将其内孔直径胀大量控制在8~10mm以内，较为理想。以后按正常的工序，经过渗碳降温空冷，然后进行（820±10)℃均温后，淬入170℃的硝盐浴中冷却，再经210℃两次回火，其齿顶圆直径仅比渗碳淬火前胀大2mm左右。满足了预期的胀大量，并且锻件的圆度、上下锥度等均满足要求。

(3)工艺要点严格控制调质时的淬火温度，温度太低，则不能很好地起到减少胀大形变的作用；反之，温度太高，则锻件渗碳淬火后的齿顶圆尺寸可能产生收缩，因此需要进行实验；对于形状结构特别复杂，容易产生淬火裂纹的零件，特别是大型齿轮轴类，预处理最好不要采用调质工艺。