摩托车主轴五档齿轮点蚀磨损的改善- .pdf

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1、fH8z胱蕊l■热处理■●■■■■■■■■■■■■■■■■■■■摩托车主轴五档齿轮点蚀磨损的改善新大洲本田摩托有限公司(上海201708)杨清泉张标某型125男式跨骑车主轴五档齿轮的齿宽小(

2、深度为0．63mm，超上差，不合格。经过测功机发动机台架耐久后拆机确认发现，主轴五档齿轮出现了l2齿(12／25齿)严重点蚀磨损(见图5)。图1某型125男式跨骑车发动机主／副轴示意1．主要制造工艺流程材料采用SCM420HV(相当于中国的20CrMoH)合金钢。根据五档齿轮的使用要求，既要求齿的表面具有高的耐磨性，还要具有一定的抗冲击韧性，为此制定以下的工艺流程：下料一锻造一正火处理一粗车一精车一滚齿--,~tl齿一碳氮共渗、淬火、回火一强化抛丸一校直一探伤一包图3渗碳后的表层组织400X装一入库。2．工艺说明根据该齿轮的服役特点，为减小摩擦力，一般

3、采用先滚齿再剃齿的工艺来保证齿(齿形、齿向等)的精度。为保证齿轮的较高强度和高的硬度，我们采用了如图2所示的碳氮共渗、淬火、回火的热处理工艺。另外，为进一步提高齿轮的强度，还采用了强化抛丸的工艺。图4渗碳后的心部组织400×参磊工热加工热处般铸造201o年第15期WWW．meta1working7950．com(a)(b)图5耐久后主轴五档齿轮的l2个齿面严重疲劳点蚀磨损热处理检测项目面的耐磨性，那么决定齿轮表面的耐磨性的组织是那种序号检测项目基准值实测值判定呢?我们从图6所示的齿轮磨损的过程来分析一下。首表面硬度720～8ooHV0．37640K先齿

4、轮在经过磨合期时会出现一个磨损较快的过程；然l硬度心部硬度30～45HRC450K后在稳定使用期齿轮的表面磨损量缓慢增加，到服役末2渗碳层深度(齿根)0．3～0．5mmO．63NG期磨损量急剧增加一直到报废。通过磨合期的磨合，把马氏体1～4级3级0K一对啮合齿轮由于机加工本身存在的微观不光滑的表面金相残余奥氏体1～4级2级0K磨成相对比较光滑的表面，再通过更换机油把磨合产生3组织碳化物1～4级1级0K的磨粒清除掉。另外通过减磨剂尽量减少磨合期的早期铁索体1～4级1级0K磨损。这就使稳定使用期的摩擦应力减小了很多，对减4．点蚀磨损产生的原因少稳定使用期的

5、磨损量很重要，但接触应力和弯曲应力(1)渗碳层深度对齿轮点蚀磨损的影响在硬度和组因为使用条件的限制是不可避免的，这就要靠齿轮本身织合格的情况下，如果渗碳层深度过浅会使齿轮的耐磨性的耐磨性来保证。从齿轮碳氮共渗淬火后的组织来看，下降，在经过发动机台架耐久后就有可能导致齿轮出现点主要是由表层的碳氮化合物和次表层为高碳马氏体来保蚀磨损的现象，但渗碳层深度过深不会影响齿轮表面的耐证耐磨性，其中碳氮化合物的耐磨性能比高碳马氏体还磨性，反而会因为渗碳层深度的增加来使承载的接触应力要高很多；再经过稳定使用期的使用，磨损掉耐磨的表加大，也就相对地有利于耐磨性的提高，所

6、以不会导致经层、次表层组织后，到了组织为中碳马氏体区耐磨性急过发动机台架耐久后齿轮出现点蚀磨损的问题。剧下降，磨损加剧一直到报唛。从上述可以看出，碳氮(2)硬度对齿轮点蚀磨损的影响碳氮共渗层淬火后化合物对齿轮出现点蚀磨损的问题影响很大。的表面硬度对齿轮表面的耐磨性影响很大，如果表面硬度偏低，那么齿轮表面耐磨性下降，就会导致经过发动机台架耐久后齿轮出现点蚀磨损的问题。但如附表所示的齿轮表面硬度达到764HV0．3，能够满足要求，因此硬度不是导致本次齿轮出现耐久点蚀磨损的原因。(3)组织对齿轮点蚀磨损的影响SCM420HV在碳氮共渗层淬火后组织如图3、图4

7、所示，表层为马氏体图6齿轮磨损过程示意基体上弥散分布的碳氮化合物；次表层为高碳马氏体加5．改善措施残余奥氏体；心部为低碳马氏体加铁素体。从性能上对碳氮化合物形成的影响因素有共渗温度、共渗的看，影响齿轮表面耐久点蚀磨损最重要的性能是齿轮表时间、强渗期和扩散期的碳势(碳浓度)、强渗期和扩散_!堡箜!曼塑垫箜堡箜堂磊工热加工Hiww,meta

8、worklng1950．corn!teat删I热j处理期的氨气量(氮浓度)，其中最主要的包括碳浓度和氮浓度，因此我们在原来的碳氮共渗、淬火、回火工艺的基础上，经过多次试验总结出以下三个方面的改善措施：(1)适度提高强渗

9、期和扩散期的碳势，以增加碳化物量。(2)适度提高氨气量，增加氮化物量。(3)适当缩短强渗期和扩