采用稀土共滲技術(shù)解決汽車齒輪滲碳存在的問題(上)

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1、供應(yīng)商—http://www.jdol.com.cn/gongying/采用稀土共滲技術(shù)解決汽車齒輪滲碳存在的問題（上）摘要當(dāng)前我國汽車齒輪仍然存在著滲碳溫度高，工藝周期長，齒輪變形大，使用壽命短，質(zhì)量欠佳，能耗過高等問題。用什么方法可以解決上述長期存在的老大難問題，是擺在我國科技與工程工作者面前的嚴(yán)峻任務(wù)。經(jīng)過長期的研究與生產(chǎn)實(shí)踐，我們提出采用稀土共滲技術(shù)可以多方面、完滿地解決上述難題。使我國齒輪滲碳技術(shù)上一個(gè)新臺(tái)階，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過國際標(biāo)準(zhǔn)。我國自進(jìn)入WTO以來，汽車市場逐步對外開放，國外一些知名汽車制造商紛紛在中國設(shè)廠

2、，引進(jìn)了大量先進(jìn)制造沒備與先進(jìn)工藝技術(shù)，預(yù)計(jì)今年全年各類汽車生產(chǎn)將突破400萬輛大關(guān)，對我國汽車行業(yè)帶來巨大沖擊與發(fā)展機(jī)遇，競爭將越來越激烈j隨著汽車市場全球化趨勢的發(fā)展，中國必將成為全球汽車零配件制造與供應(yīng)商主要集貿(mào)市場。要想抓住這個(gè)商機(jī)，必需按國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。汽車齒輪及其總成是汽車極其重要的零部件，如能克服上述存在問題(見摘要)，使之成為名牌產(chǎn)品，其變速箱與后橋成為世界知名品牌汽車的直接供貨商，參與世界市場競爭并贏得市場份額，將為我國汽車制造業(yè)做出重大貢獻(xiàn)。稀土共滲技術(shù)是哈爾濱工業(yè)大學(xué)20世紀(jì)80年代中期重大的科技發(fā)明。

3、學(xué)者們首先發(fā)現(xiàn)能將原子半徑比鐵大40％的稀土原子滲透人到了鋼的表而，同時(shí)發(fā)現(xiàn)稀土對滲碳、碳氮共滲、滲氮等化學(xué)熱處理過程有十分明顯的催滲作用，可以提高滲速20％～30％。理論研究指出，微量的稀土(數(shù)十個(gè)ppm)滲人到鋼的表層后還能起微合金化作用，它能有效地成為第二相如碳化物、碳氮化合物或氮化物，沉淀析出的核心，進(jìn)而沉淀析出細(xì)小彌散顆粒狀碳化物與碳氮化物。這些高度彌散的顆粒必將成為奧氏體向馬氏體切變長大的障礙物，迫使馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槌?xì)化。這種超細(xì)馬氏體具有很高的強(qiáng)度與韌性，作為基體其上分布細(xì)小彌散顆粒狀碳化物，這就是稀土共滲后獲得的

4、最佳微觀組織，這種最佳組織具有更高的接觸疲勞與彎曲疲勞強(qiáng)度以及足夠高的硬度與耐磨性和抗粘著磨損特性。由上述可見，在齒輪滲碳中正確引入稀土碳共滲技術(shù)不僅可提高滲速20％～30％，還能獲得其他方法難以得到的最件金相組織，由此帶來使用性能的大幅攀升。由于滲劑中加入稀土既能提高滲速降低能耗，減少變形，又能明顯改善組織和提高性能，因此如在齒輪滲碳中引入稀上將使我國化學(xué)熱處理工藝提高至一個(gè)新水平，產(chǎn)品質(zhì)量上一個(gè)新臺(tái)階，從而早日完成與國際接軌的目標(biāo)，參與國際競爭。供應(yīng)商—http://www.jdol.com.cn/gongying/供應(yīng)商

5、—http://www.jdol.com.cn/gongying/當(dāng)前汽車齒輪滲碳存在的問題與差距1．普遍存在的問題(1)滲碳速度慢，生產(chǎn)效率低，能耗居高不下。(2)滲碳溫度高，碳勢Cp高，導(dǎo)致金相組織差，碳化物、馬氏體、殘留奧氏體等級別偏高，且級別波動(dòng)大，穩(wěn)定性差。(3)齒輪經(jīng)熱處理后尺寸畸變大，精度等級大幅下降，裝配互換性變差，傳動(dòng)欠平穩(wěn)、噪聲大。(4)性能差①表面存在黑色組織與非馬氏體組織。②外表層殘留奧氏體過多。③外表層硬度偏低，硬度分布曲線表面層低頭現(xiàn)象普遍，導(dǎo)致耐磨性大幅下降，④齒輪接觸疲勞性與耐磨性不高，導(dǎo)致齒面

6、出現(xiàn)麻點(diǎn)剝落，造成早期疲勞失效損壞，這點(diǎn)在載重車與重型工程車輛中表現(xiàn)尤為突出。2．與國際接軌配套出口存在差距前已述及我國生產(chǎn)汽車產(chǎn)量已躍居世界第三，汽車生產(chǎn)基本上為外商壟斷，我國汽車工業(yè)的出路在于提供大量優(yōu)質(zhì)零配件。以齒輪為主的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)對汽車來說極為重要，以齒輪為主組成的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱總成與前橋和后橋總成若能與世界汽車制造商提供配套，將是我國汽車行業(yè)一個(gè)重大機(jī)遇。為此，齒輪行業(yè)尤其是齒輪熱處理行業(yè)應(yīng)認(rèn)清形勢，為達(dá)到出口水平而做出應(yīng)有的努力。總的說來，達(dá)到出口配套必須在加工流程中對如下環(huán)節(jié)加強(qiáng)工藝控制，否則必然產(chǎn)生差距。(

7、1)熱處理前的機(jī)加工質(zhì)量包括：表面粗糙度與尺寸公差，即熱處理前后的外觀質(zhì)量與裝配精度。(2)與性能及尺寸變形相關(guān)的材料與加工工藝，包括：鋼材成分控制與純凈度、淬透性帶控制、帶狀組織控制、鍛坯的預(yù)先熱處理等溫正火及組織的均勻性，冷加工應(yīng)力消除等。(3)滲碳淬火回火過程齒輪的畸變控制與精度等級控制，裝配互換性、傳動(dòng)平穩(wěn)性與噪聲。(4)工裝設(shè)備方面，氧化脫碳、工件表面清理、淬火油冷卻特性與冷卻均勻性(包括工件料筐擺放)等。(5)金相組織差異：表面硬度與硬度梯度分布，碳化物、馬氏體與殘留奧氏體級別控制。(6)性能抽檢：①齒輪彎曲疲勞與

8、接觸疲勞試驗(yàn)。②變速箱與后橋總成臺(tái)架壽命試驗(yàn)等。外商通常對齒輪產(chǎn)品進(jìn)行如下檢驗(yàn)：供應(yīng)商—http://www.jdol.com.cn/gongying/供應(yīng)商—http://www.jdol.com.cn/gongying/(1)齒輪外觀檢查：①商品色澤。②公差尺寸檢查。③表