齿轮的传统气体渗碳工艺存在哪些弊端?
齿轮是汽车变速箱中的核心零件,在变速箱中使用的齿轮精度在变速箱生产过程中也非常关键。然而为了使变速箱拥有强度高、耐磨性高、韧性高等一系列优良的力学性能,需要对齿轮进行热处理工艺加工,传统使用的气体渗碳工艺存在哪些弊端呢?
(1)在渗碳过程中需要大量的原料气,通入的绝大部分原料气需要排除燃烧掉,从而产生大量的温室气体,对环境造成污染。
(2)采用批量式热处理,齿轮需要摆放到料架上。通常,料架的重量占到炉子装炉量的30%~40%,使料架在加热和冷却过程中均造成大量能耗。
(3)渗碳过程中,由于气氛的均匀性及温度均匀性使各处的起始渗碳时间不一致,导致齿轮的渗层均匀性及重复性离散度大,料架的使用寿命和自身的成本大大增加了齿轮的渗碳成本。
(4)传统工艺需要后清洗工序,降低了效率,提高了成本。
(5)批量生产中,不同位置的齿轮在加热、渗碳及冷却过程中所经历的过程不同,导致各个齿轮的变形量不同。
控制每个齿轮的变形量是热处理过程中非常重要的指标,因为变形对齿轮的精度、强度等质量指标造成很大影响。为了改进齿轮的精度,需要在热处理后增加磨齿等工序,而较大变形会增加磨齿的工作量,所以用高周波热处理工艺对齿轮进行加工,从而就减少了生产过程中的成本支出。