在一般工業(yè)應(yīng)用中，12Cr2Ni4材料的滲碳淬火齒輪的預(yù)熱處理工藝多采用正火處理，而高參數(shù)的滲碳淬火齒輪的預(yù)熱處理工藝多采用正火回火處理，也有少數(shù)采用調(diào)質(zhì)處理。然而，到目前為止，還沒有關(guān)于預(yù)熱處理對變形影響的對比實(shí)驗(yàn)研究的報(bào)道。在控制滲碳淬火齒輪變形的研究過程中，從變形控制的角度出發(fā)，比較研究了不同預(yù)熱處理方法對滲碳淬火齒輪變形的影響。通過優(yōu)化預(yù)熱處理工藝，可以大大降低滲碳淬火齒輪的變形。
測試材料和測試方法
實(shí)驗(yàn)材料12CrNi4滲碳淬火鋼經(jīng)電爐熔煉和電渣重熔精煉，其化學(xué)成分列于表1。它由自由鍛造、鍛造后的粗化和粗化后的初步熱處理形成。為了研究預(yù)熱處理方法對變形的影響，采用了兩種不同的預(yù)熱處理方法：正火回火和正火淬火回火。鍛件經(jīng)超聲波探傷合格。每次測量都要測量三次，取三次測量的平均值作為該次測量的尺寸值，滲碳淬火工藝前后的尺寸之差就是畸變量。模擬齒輪測量的尺寸是兩個(gè)相互垂直的外圓直徑尺寸。試驗(yàn)方法是將不同預(yù)備熱處理的試樣同爐進(jìn)行畸變量的測試試驗(yàn)，裝爐要領(lǐng)是位置要比較接近、裝爐高度要保持一致，從而保證滲碳的氣氛環(huán)境和淬火的冷卻條件均勻一致。然后將不同預(yù)備熱處理的試樣的變形量進(jìn)行對比分析。
在滲碳淬火過程中不同預(yù)熱處理方法對變形影響的工藝試驗(yàn)中，使用了兩種試驗(yàn)工具，一種是國際上使用的C形變形試樣，另一種是按比例縮小的模擬齒輪。C形扭曲樣品的形狀和尺寸見圖1，模擬齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸見圖2。在進(jìn)行滲碳淬火工藝試驗(yàn)前，將C形試樣的開口尺寸作為原始尺寸進(jìn)行測量，滲碳淬火工藝試驗(yàn)后，再次測量開口尺寸作為最終尺寸。