變速箱是汽車的主要構(gòu)成部分，并且是汽車的重要受力單元。重型汽車因?yàn)檩d重大、路況差，因此變速箱就會(huì)受到頻繁沖擊，鑒于此，重型汽車變速箱齒輪應(yīng)該具備高強(qiáng)度、高耐磨性、高抗疲勞強(qiáng)度、高沖擊韌性等機(jī)械性能，而這就需要嚴(yán)格控制熱處理環(huán)節(jié)。

1齒輪在熱處理后出現(xiàn)變形的原因

齒輪主要構(gòu)成就是鋼，其被進(jìn)行熱處理后，隨著溫度的提高，鋼的韌性會(huì)不斷減小，要是齒輪上局部的應(yīng)力不能再受熱的影響，就會(huì)導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生變形，因?yàn)闅堄鄳?yīng)力只會(huì)在齒輪局部表現(xiàn)出來(lái)，因此齒輪就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的變形。齒輪在開展熱處理的時(shí)候，因?yàn)榧訜崴俣冗^(guò)快，就會(huì)導(dǎo)致齒輪的表面出現(xiàn)升溫過(guò)快的現(xiàn)象，而齒輪內(nèi)部溫度的提高就相對(duì)較慢，表面與內(nèi)部的溫度假如存在差異，就會(huì)導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生不規(guī)則變形的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致齒輪的形狀存在一定的特殊性。

2影響熱處理變形的因素

齒輪經(jīng)熱處理后所形成變形涉及各個(gè)層面上的因素，比如齒輪的設(shè)計(jì)、運(yùn)用的材料、預(yù)熱處理方式及過(guò)程、機(jī)械加工技術(shù)及刀具、熱處理技術(shù)及設(shè)備等整個(gè)制造過(guò)程。達(dá)標(biāo)的材料、精密的鍛造、規(guī)范的預(yù)熱處理、高效的冷熱加工配合能夠降低并且穩(wěn)定熱處理變形。鑒于此，一定要對(duì)齒輪熱處理后的變形進(jìn)行嚴(yán)格把控。

2.1齒輪的設(shè)計(jì)形狀對(duì)熱處理變形的影響

齒輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)會(huì)在很大程度上影響熱處理變形，例如，齒輪設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，結(jié)構(gòu)均勻性差，實(shí)際在淬火的過(guò)程中，就常常會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力不均勻的問(wèn)題，進(jìn)而使得出現(xiàn)不規(guī)則變形的問(wèn)題。熱處理變形的影響程度由設(shè)計(jì)、材料、熱處理等。鑒于此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要保證壁厚不能過(guò)于單薄，并且應(yīng)該均勻?qū)ΨQ，截面尺寸的比例差距不能過(guò)于懸殊。

2.2原材料的特性對(duì)熱處理變形的影響

原材料的質(zhì)量不但會(huì)對(duì)齒輪的熱處理技術(shù)造成影響，還會(huì)在很大程度上影響齒輪的疲勞壽命。原材料的根本特性包括下面幾點(diǎn)：淬透性、純凈度、晶粒度。淬透性系指原材料在淬火過(guò)程中，奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體的難易情況。淬透性和熱處理變形之間的關(guān)系呈正相關(guān)關(guān)系，并且合金元素含量同樣會(huì)影響淬透性。并且合金元素影響熱處理變形的機(jī)制是借助鋼的屈服強(qiáng)度、臨界轉(zhuǎn)變溫度等，間接使得熱變形受到影響。要想使得熱處理技術(shù)及變形能夠更加穩(wěn)定，就應(yīng)該使得原材料具備一定相對(duì)穩(wěn)定的淬透性范疇。鑒于此，現(xiàn)今國(guó)際上大都是基于自己產(chǎn)品的技術(shù)需求，明確淬透性范圍，進(jìn)而使得熱處理過(guò)程及變形得到穩(wěn)定。

2.3鍛造對(duì)熱處理變形的影響

鍛造能夠提升齒坯組織的均勻性，并且?guī)罱M織能夠有效防止熱處理變形的產(chǎn)生。可是鍛造問(wèn)題會(huì)使得熱處理變形更加劇烈，鍛造會(huì)使得金屬流線出現(xiàn)不對(duì)稱的問(wèn)題，鍛造溫度太高，鍛后冷卻后就會(huì)出現(xiàn)不均勻的問(wèn)題，并且最終導(dǎo)致熱處理變形存在很大的區(qū)別。齒坯鍛造之后，通常金屬纖維流線形狀要沿齒坯外廓呈現(xiàn)對(duì)稱性的分布，并且縱剖面。上流線應(yīng)該呈現(xiàn)封閉狀，此種流線形狀毛坯熱處理后變形相對(duì)規(guī)律，控制難度較小。

2.4預(yù)熱處理對(duì)熱處理變形的影響

預(yù)熱處理的根本目標(biāo)其實(shí)就是得到良好的組織，也就是完成細(xì)化晶粒的操作，進(jìn)而使得殘余應(yīng)力被消除。實(shí)際的工藝過(guò)程是把鍛坯加熱到超過(guò)奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，讓鍛坯。組織都轉(zhuǎn)化成奧氏體，然后進(jìn)行冷卻，讓組織都轉(zhuǎn)化成鐵素體加珠光體組織，進(jìn)而得到良好的塑性及硬度，切削的難度降低，在實(shí)際轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，所有的奧氏體晶粒都能夠產(chǎn)生多個(gè)珠光體晶粒，并且完成組織細(xì)化的操作，這就能夠有效控制熱處理變形。

2.5機(jī)加工刀具與切削量對(duì)熱處理變形的影響

機(jī)加工會(huì)帶來(lái)的工件殘余應(yīng)力，并且預(yù)熱處理工件之后，工件的塑性非常好，要是切削進(jìn)給量過(guò)大或是刀具磨損厲害，就會(huì)在實(shí)際加工過(guò)程中出現(xiàn)位錯(cuò)形變的現(xiàn)象，并且形成內(nèi)部殘余應(yīng)力，并且在熱處理加工的過(guò)程中被釋放，導(dǎo)致工件出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。

2.6熱處理工藝對(duì)熱處理變形的影響

現(xiàn)今，我國(guó)變速箱齒輪的熱處理方法中運(yùn)用最為普遍的就是滲碳淬火的方式，并且滲碳淬火技術(shù)具備以下優(yōu)勢(shì)：技術(shù)相對(duì)成熟、運(yùn)用廣泛、成本較小，是現(xiàn)今熱處理專家的重點(diǎn)研究方向。

3控制變速箱齒輪熱處理變形的措施

第一，在設(shè)計(jì)齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該運(yùn)用壁厚并且均勻?qū)ΨQ的零件。要是零件存在壁厚相對(duì)較薄的區(qū)域，在進(jìn)行熱處理加工的時(shí)候，由于壁薄的區(qū)域冷卻的速度相對(duì)，進(jìn)而出現(xiàn)卷曲的幾率較大。如此，就要設(shè)計(jì)兩個(gè)單獨(dú)的零件，進(jìn)而薄壁零件就可以有效地把控?zé)崽幚碜冃?，還能夠有效簡(jiǎn)化加工過(guò)程。

第二，由于現(xiàn)今大部分企業(yè)均是基于自家產(chǎn)品的實(shí)際。需求，來(lái)明確淬透性的實(shí)際范疇，這樣就可以使得熱處理變形得到有效控制。當(dāng)然，原材料中的晶粒度同樣非常關(guān)鍵。全部的金屬材料均是晶粒構(gòu)成的多晶體。由于所有晶粒的特點(diǎn)均存在差異，因此將這些存在差異的晶粒進(jìn)行組合，就能夠?qū)⑺鼈兊淖饔昧M(jìn)行抵消，如此，就能使得金屬材料之間產(chǎn)生異向同性的特點(diǎn)。鑒于此，為了能提出原材料的異向同性，就一定要選擇晶粒較小的組成材料，并且晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)該相對(duì)較多，如此熱處理變形就會(huì)呈現(xiàn)顯著的均勻性。。

第三，現(xiàn)今，一些企業(yè)已經(jīng)漸漸選擇等溫退火技術(shù)來(lái)完成預(yù)熱處理加工，進(jìn)而使得預(yù)熱處理的成效得到顯著提高。就部分奧氏體相對(duì)穩(wěn)定的合金鋼來(lái)說(shuō)，運(yùn)用等溫退火技術(shù)能夠使得退火周期得到極大的縮短，并且能夠有效穩(wěn)定熱處理變形。

第四，在實(shí)際加工過(guò)程中，要是產(chǎn)生殘余應(yīng)力，雖然不能做到完全避免，可是能夠借助有效的加工工具及輔助設(shè)備，有效避免殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。

第五，滲碳處理的溫度是滲碳淬火技術(shù)順利實(shí)施的重要影響因素，零件滲碳速率的決定性因素就是滲碳處理的溫度，并且滲碳處理溫度和晶體膨脹之間的關(guān)系呈正相關(guān)。因此，熱處理工作者一定要嚴(yán)格控制并且協(xié)調(diào)生產(chǎn)，進(jìn)而使得滿足相應(yīng)的生產(chǎn)需求。

4總結(jié)

簡(jiǎn)而言之，在熱處理環(huán)節(jié)的過(guò)程中，相關(guān)操作人員一定要有效掌握齒輪的相關(guān)加工技術(shù)，并且了解對(duì)熱處理變形產(chǎn)生影響的各個(gè)因素，進(jìn)而有效控制熱處理工作，嚴(yán)格把控齒輪變形，使得齒輪質(zhì)量得到保障，提高企業(yè)在市場(chǎng)上的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。