蜗轮减速机蜗杆淬火技术

蜗轮减速机因为其构造的限制，在运转时齿轮的磨损将超过齿轮减速机的齿轮磨损。而蜗杆作为重要部件，当工艺处理错误及材质存在质量问题时很容易发生故障。而工艺是否良好与是否具备先进的生产设备及科学的管理方法有一定关系，在加工工艺的选择上，依据不同的参数差异可能会有所差别。但并非每个生产商都会用较好的生产工艺去生产制造，在行业极其细分化的今日，通常致力于一种产品加工的企业对某一产品的工艺把握会更好，且设备更齐全。因此在选择产品生产商的时候要求慎重考虑。

蜗杆淬火工艺

蜗杆齿部硬度大于45HRC，芯部硬度不大于30HRC。原热处理工艺采用20Cr钢经渗碳后盐炉淬火。经过分析发现：蜗杆表面硬度符合工艺要求，可是芯部硬度偏高，很明显渗碳时的碳已扩散到芯部，使芯部硬度偏高韧性不足内应力增大，内应力增大等是造成裂纹和断裂倾向的根本原因；并且我们认为20Cr渗碳后盐炉淬火这样的二步热处理生产成本比较高且变形量大，淬火后变形量大往往要求再增加一道校直工序，使生产周期和成本全面提高。

一：盐炉加热温度840～850℃，保温10min，水冷，低温回火。

金相分析和硬度测试：蜗杆齿根部硬度都在50HRC以上，淬硬层深度约2.5mm。磁粉探伤和金相分析发现大部分蜗杆有细小裂纹，裂纹都位于齿根部，平均长度4～5mm，这是由于蜗杆齿根部的直径恰好处在45钢常规淬火危险尺寸范围内。

二：盐炉亚温加热780～790℃，保温10min，水冷，低温回火。

金相分析和硬度测试：蜗杆齿部硬度都在45HRC以上，淬硬层深度约2mm，显微硬度检测发现硬度梯度分布合理。磁粉探伤检测和金相分析均未发现蜗杆有淬火裂纹。

三：盐炉加热温度840～850℃，零保温1~2min，水淬油冷，低温回火。

金相分析和硬度测试：蜗杆齿部硬度都在45HRC以上，淬硬层深度约2mm。显微硬度检测发现硬度梯度分布合理。磁粉探伤检测和金相分析同样未发现淬火裂纹。

试验结果证明45钢蜗杆采用降低淬火加热温度或减少保温时间两种热处理工艺都能满足工艺要求。45钢蜗杆亚温加热淬火之所以能够没裂纹且硬度合格，这是由于蜗杆齿表面刚达到淬火温度而蜗杆齿芯部尚未达到淬火温度不发生相变。同样45钢蜗杆零保温盐炉淬火之所以能够没有裂纹且硬度合格，我们认为蜗杆在840～850℃加热时，齿表面快速升温，当表面达到淬火温度时，齿芯部同样还处在相变点之下，这时淬火避开了45钢淬火裂纹的危险尺寸区域，并且变形小。其次水淬、油冷分级淬火，降低了淬火应力，减少了淬火开裂倾向。

可是这两种淬火工艺也有一定局限性：盐炉亚温加热和零保温淬火时，蜗杆齿表面或因为加热温度较低或因为保温时间几乎为零，因而晶粒都比较细小且淬硬层区尚有少量未转变的铁素体，因此这两种工艺尽量用于表面硬度45～50HRC、对变形要求比较高的零部件，另外那些尺寸恰好处在45钢淬火裂纹危险尺寸的零部件，也可以使用亚温加热淬火和零保温淬火工艺以防止造成淬火裂纹。