防滲碳涂料在齒輪加工中有哪些應(yīng)用?
在齒輪滲碳熱處理過程中,有些部位不需要滲碳,需要采取必要的防滲碳保護(hù)措施,主要方法有:機(jī)械去除法、鍍銅法和涂料法。鍍銅法的質(zhì)量高但成本較貴,而且鍍液污染環(huán)境。機(jī)械去除法是在滲碳后將滲碳層用機(jī)械加工方法去除,會(huì)增加工序,降低生產(chǎn)效率。與這些傳統(tǒng)工藝相比,涂料法成本可降低1/3~1/2,防滲效果及可靠性均優(yōu)于鍍銅工藝。本文通過對(duì)KR-AC03L防滲碳涂料進(jìn)行防滲試驗(yàn),證明該涂料應(yīng)用于齒輪滲碳熱處理過程中,可以起到較好的防滲效果。
1.試驗(yàn)方法
試驗(yàn)選用與某廠齒輪同材料的18CrNiMo7-6直徑為40mm的試樣進(jìn)行防滲試驗(yàn),滲碳層深為4.1~4.8mm,滲碳后淬火。分別在試樣的四周(見圖1)涂覆防滲碳涂料KR-AC03L,涂刷前保證工件表面清洗干凈無油,涂層均勻,涂料涂好后自然晾干時(shí)間>1h。
2.防滲碳試驗(yàn)結(jié)果
試樣經(jīng)過滲碳淬火出爐后的表面狀態(tài)。
從圖中可以看出,涂層在長(zhǎng)時(shí)間高溫下性能穩(wěn)定、不流淌,涂層淬火后僅少許脫落,這樣可以保護(hù)淬火介質(zhì)不受污染,涂層后續(xù)可以采用拋丸、噴砂等機(jī)械方式去除。
取出爐后的試樣進(jìn)行切割,檢測(cè)試驗(yàn)的硬度梯度和顯微組織。試樣涂防滲碳涂料部位的表面組織如圖3所示,試樣防滲部位的硬度梯度。
從圖3可以看出:涂防滲碳涂料的試樣表面金相組織為低碳馬氏體,沒有滲碳層。由于防滲碳涂料具有很好的防滲效果,可有效阻止碳原子滲入試樣表面,所以試樣表面在滲碳?xì)夥罩袥]有產(chǎn)生滲碳層,再經(jīng)淬火回火后表面的金相組織與芯部一樣均為低碳馬氏體。
硬度檢測(cè)采用的是顯微硬度計(jì),芯部硬度為46.8HRC,表面硬度為47HRC;從硬度結(jié)果來看,KR-AC03L防滲碳涂料達(dá)到了很好的防滲效果。
3.應(yīng)用實(shí)例
根據(jù)防滲碳涂料的試驗(yàn)結(jié)果,將KR-AC03L防滲碳涂料應(yīng)用于某廠層深為4.1~4.8mm的齒輪軸上。滲碳淬火零件出爐后的表面狀態(tài)如圖5所示。檢測(cè)了齒輪零件端面的硬度。
涂層淬火后幾乎不脫落;對(duì)齒輪軸端面檢測(cè)硬度,3個(gè)區(qū)域內(nèi)硬度分別為:41.9HRC、41.3HRC、43.7HRC;40.5HRC、41.0HRC、41.9HRC;42.2HRC、43.2HRC、43.4HRC。從硬度結(jié)果來看,該部位沒有滲碳層,硬度較低,KR-AC03L防滲碳涂料達(dá)到了預(yù)期的防滲效果。
4.結(jié)語
(1)KR-AC03L防滲碳涂料對(duì)滲碳層深度為4.1~4.8mm的零件,能有效的阻止碳向工件表面的滲入。
(2)工件滲碳淬火后,涂層幾乎不脫落,不會(huì)污染淬火介質(zhì)。
(3)根據(jù)防滲碳試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)齒輪零件端面涂KR-AC03L防滲碳涂料進(jìn)行滲碳保護(hù)后進(jìn)行滲碳熱處理,結(jié)果該部位沒有滲碳層,硬度較低,用于齒輪零件的局部防滲碳,防滲效果較好。
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