12FTM21-2012
齿轮的典型热处理缺陷和使用 FEA 建模的解决方案

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适用范围: 钢齿轮经过热处理以获得增强的性能和改善的使用性能。淬火是提高钢件强度和硬度的最重要的热处理工艺之一。淬火零件中出现的缺陷通常是由于高热应力和相变应力造成的。典型缺陷包括过度变形@表面脱碳@淬火裂纹@大晶粒长大@以及不利的残余应力。截面差异较大的齿轮几何形状在淬火过程中可能会遭受高应力集中和裂纹。淬火前的表面脱碳可能导致表面残余张力较高，并可能导致热处理后开裂。本文使用商业热处理软件DANTE来研究热处理缺陷的三个例子。在建模的帮助下建议改进的流程。第一个例子是大型齿轮的油淬工艺。磨削淬硬齿轮时，在齿轮表面观察到剥落裂纹。计算机建模表明表面脱碳是原因。第二个例子是大端面齿轮的冲压淬火。在淬火齿轮中观察到意外的大轴向弓形变形，计算机建模表明不正确的压力负载和模具设置是原因。第三个例子是螺旋小锥齿轮中不平衡温度和相变引起的高集中拉应力引起的过程中淬火裂纹。修改淬火工艺解决了该问题。这个例子还强调了齿轮设计中热处理建模的必要性，以减少热处理缺陷的可能性。这三个例子说明了如何有效地利用热处理建模来提高齿轮产品的质量。

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