高频加热炉对大齿轮进行调质热处理的工艺分析

    大齿轮外形尺寸为直径2200mm/1880mm-直径880mm/直径480mm×400mm，质量为6174kg，所使用材料为ZG50SiMn钢。为了满足其工作的需要，大齿轮在粗机械加工后应进行调质热处理，要求调质后工件硬度为217-255HBW。许多厂家采用高频加热炉对大齿轮进行调质热处理，效果很好。今天，小编就给大家说一下其具体工艺。

    一、热处理工艺解析 

    1、大齿轮工件在采用高频加热炉进行淬火操作时，采用的是两次预热。 

    1）大齿轮工件入炉应在较低温度（≤650℃）而不是到淬火温度入炉，其目的是尽量减少工件的热应力。 

    2）工件随炉升温至650-700℃保温lh，其目的仍然是为了进一步减少大尺寸工件的热应力。 

    2、淬火介质采用的是油冷，当工件在油中冷却至200～250℃的温度范围时，将工件迅速提出进行空冷。此举的目的是为了进一步减少工件的组织应力，使马氏体转变在空气中缓慢的进行，从而进一步减少工件的变形开裂。 

    3、同理，在实施高温回火时，工件入炉应在≤450℃的低温，其目的依然是为减少大尺寸工件的热应力，从而减少工件的变形。 

    二、热处理工艺实施要点 特大尺寸齿轮使用材料为低合金铸钢件。在实施热处理工艺时应注意以下几点。 

    1、工件入炉及加热方式的选择 特大尺寸的低合金铸钢齿轮，结构形状较复杂，壁厚尺寸变化较大，采用高频加热炉进行热处理时，加热过程中容易产生较大热应力而导致变形或开裂，因此应当控制其加热方式，即应选择低温入炉，在开始加热阶段(600℃以下）应选用较低的加热速率(10～30℃/h)，或选用低、中温停留一次或两次的预热工艺（亦称阶梯加热)，为以后快速升温准备条件。 

    2、冷却方式的选择 大齿轮铸钢件在保温后可采用不同的冷却方式，完成钢的组织转变，以获得所预期的组织并达到规定的性能指标。一般而言，加快冷却速度，有利于获得良好的组织状态和使晶粒细化，从而提高钢的使用性能，但容易使铸钢件产生较大的应力而导致结构复杂的工件的变形甚至开裂，因此应综合考虑。 

    对于回火后的冷却方式，一般并无严格的要求，只是对于一些有回火脆性敏感的低合金铸钢，回火保温后的冷却特别重要，宜采用快冷方式，以便尽快通过回火脆性区，避免降低铸钢的韧性。 

    热处理工艺的好坏直接影响着工件的热处理质量，因此，掌握工件的热处理工艺是非常重要的。今天，本文简单介绍了大齿轮的调质热处理工艺，许多厂家采用上述工艺后，生产出来的齿轮质量良好，满足了其工作要求。