减少大型行星齿轮渗碳淬火变形的工艺措施

 大行星齿轮材料为20Cr2Ni4A钢,要求齿面渗碳淬火。层深1.9-2.3mm，齿面硬度58-63HRC，心部及其它表面硬度35-45HRC,端面平面度≤0.6mm。 
    因为要求齿面渗碳淬火，所以工艺过程为锻件正火粗车后整体镀0.08～0.10mm的防渗铜层，然后插齿，渗碳淬火。考虑到防渗铜层会吸氢产生氢脆，为避免渗碳淬火后发生氢致延迟裂纹报废，渗碳淬火采用渗碳后空冷排氢到室温，重新加热淬火、冷冻及回火处湿。大行星齿轮直径Φ601.32mm，幅板厚只有17.5mm,两面不对称，属于热处理易变形的盘状零件，加之材料为20Cr2Ni4A钢，淬火组织转变应力大。淬火后变形大，变形大的主要原因是渗碳后空冷，重新加热淬火引起畸变叠加。为此改进装挂方法，使齿轮两面冷却速度接近一致，渗碳后直接淬火比重新淬火变形小。将重新加热淬火改为渗碳后充氦排氢、直接淬火工艺取得了很好的效果。端面平面度≤0.4mm。最小达到0.1mm，留磨量减少到0.5mm，齿面硬度提高到60-62HRC，磨齿后硬度≥58HRC，齿轮使用寿命达到10000h以上。解决了生产难题，如果淬火时打开油循环泵冷却，效果会更好。