最新汽车粉末冶金齿轮加工工艺技术,震撼解读！

　　汽车粉末冶金齿轮的内在质量主要是指齿轮的显微组织、力学性能等指标满足技术要求，同时其他缺陷必须控制在规定的技术范围之内。汽车齿轮内在质量的优劣是决定齿轮质量的关键，其完全取决于热处理质量，是齿轮实现低噪声、高精度，长寿命的关键因素。

　　汽车粉末冶金粉末冶金齿轮热处理（工艺）包括：一是普通热处理，如退火、正火、淬火、回火、调质；二是表面热处理，其包括表面淬火（如感应淬火、激光淬火等）和化学热处理（如渗碳、碳氮共渗、渗氮、氮碳共渗等）。

　　1、调质

　　调质是将齿轮等零件淬火后进行高温（500~650℃）回火的操作。调质处理常用于含碳量0.3%~0.5%（质量分数）的优质碳素钢或合金钢制造的齿轮。

　　调质可以细化晶粒，并获得均匀、具有一定弥散度、优良力学性能的回火索氏体组织。一般经调质处理后，齿轮硬度可达220~285HBW。调质齿轮的综合性能优于正火。

　　调质常用于齿轮的预备热处理（如渗氮、感应淬火前的调质处理）和最终热处理。

　　2、表面淬火

　　齿轮齿面淬火硬度一般为45~55HRC。表面淬火齿轮承载能力高，并能够承受冲击载荷。通常表面淬火齿轮的毛坯经正火或调质处理，以便使齿轮心部有一定的强度和韧度。

　　表面淬火主要有感应淬火、激光淬火与火焰淬火等。与渗碳淬火相比，表面淬火变形小、成本低、效率高。

　　汽车齿轮表面淬火主要采用感应淬火工艺。由于感应加热速度快，几乎没有氧化、脱碳，齿轮变形很小，还易于实现局部加热及自动化生产，热处理成本低。因此，在现代化汽车行业中得到广泛应用。

　　3、渗碳与碳氮共渗

　　渗碳淬火

　　渗碳淬火是先将齿轮等零件放入渗碳介质中，在880~950℃下加热、保温，使齿轮表面增碳，然后进行淬火。

　　汽车齿轮常用气体渗碳工艺。渗碳淬火、回火后齿轮表面硬度一般在58~63HRC。目前，渗碳淬火已经成为重要汽车齿轮（如差速器齿轮、驱动桥主从动弧齿锥齿轮、变速器齿轮等）的主导热处理工艺。

　　碳氮共渗

　　近几年汽车用自动变速器AIT渗碳齿轮的齿面在工作中的实际温度约达300℃，远高于正常的回火温度（150~200℃）。这种表面的温度将导致硬度降低，引发点蚀的产生。采用碳氮共渗后喷丸硬化可提高疲劳强度。在碳氮共渗时，随着含氮量的增加ΔHV（硬度降）提高，抗回火性能提高，抗回火温度达到300℃。

　　4、渗氮与氮碳共渗

　　渗氮

　　渗氮是向齿轮等零件表面渗入氮原子形成氮化层的化学热处理工艺。渗氮可以提高齿轮表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗蚀能力。渗氮处理温度低，因此齿轮变形小，无需磨削或只需精磨即可。

　　日本在汽车变速器粉末冶金粉末冶金齿轮热处理时采用渗氮工艺，德国Clocker-离子公司将离子渗氮应用于汽车齿轮，均提高了齿轮精度和使用寿命。

　　氮碳共渗

　　氮碳共渗是以渗氮为主同时渗入碳的化学热处理工艺。氮碳共渗可以显著提高粉末冶金齿轮的耐磨性、抗胶合和抗擦伤能力、耐疲劳性能及耐腐蚀性能。目前，气体氮碳共渗应用于轿车、轻型客车变速器齿轮等零件。