Зубчатые изделия – процесс закалки зубьев, его преимущества и недостатки. 

1. Науглероживание и закалка:

· Преимущества: Поверхность шестерни после цементации и закалки имеет высокую твердость, износостойкость и сопротивление контактной усталости. В то же время сердечник обладает высокой прочностью и достаточной ударной вязкостью, а также имеет хорошие комплексные механические свойства. Этот процесс стал доминирующим процессом обработки закаленных шестерен и широко используется в стране и за рубежом.

· Недостатки: Процесс цементации и закалки сложен, а деформация при термообработке велика. Как правило, шестерни после цементации и закалки необходимо шлифовать, чтобы устранить деформацию при термообработке и обеспечить точность шестерни. Кроме того, поскольку закаленные шестерни после цементации и закалки не могут шлифовать круглую канавку корня зуба во время шлифования шестерен, к точности обработки предъявляются более высокие требования.

2. Светоионное азотирование:

· Преимущества: тлеющее ионное азотирование выполняется при низкой температуре, фазовый переход не происходит, деформация при термообработке невелика. Его преимущества заключаются в высокой скорости азотирования, коротком времени азотирования, энергосбережении, высоком качестве азотирования и высокой адаптируемости к материалам. Кроме того, этот процесс имеет хорошие рабочие условия и практически не загрязняет окружающую среду.

· Недостатки: Из-за ограничения глубины азотирующего слоя применение тяжелонагруженных передач с крупномодульными твердыми поверхностями зубьев все еще ограничено.

3. Среднечастотная закалка:

· Преимущества: Среднечастотная закалка имеет достаточную глубину закаленного слоя для достижения равномерного распределения закаленного слоя по профилю зуба, а индексация отдельных зубьев непрерывно нагревается и закаливается вдоль профиля зуба (корень и поверхность зуба закаляются одновременно). . Этот процесс все чаще используется при обработке тяжелых зубчатых колес с закаленными поверхностями.

· Недостатки: При шлифовании закаленных шестерен после среднечастотной закалки не допускается шлифование кольцевой канавки корня зуба, поэтому предъявляются более высокие требования к точности обработки и обработке поверхности.

4. Карбонитрирование:

· Преимущества: Карбонитрирование позволяет эффективно увеличить глубину науглероживающего слоя, измельчить аустенитные зерна, уменьшить деформацию зубчатых колес и улучшить их прочность и износостойкость. Кроме того, за счет регулирования количества азотирования улучшаются характеристики защиты от отпуска, а температура защиты от отпуска достигает около 300°C.

· Недостатки: Процесс карбонитрирования относительно сложен и требует точного контроля концентрации азота и времени добавления азота.

5. Поверхностная закалка (индукционная закалка, огневая закалка):

· Преимущества: поверхность зуба имеет высокую твердость, сильную питтинговую коррозию и износостойкость; сердечник имеет хорошую прочность, а после закалки поверхности возникают остаточные напряжения, что значительно повышает прочность корня зуба.

· Недостатки: Из-за быстрого нагрева и охлаждения он легко подвергается закалке и растрескиванию, а глубина и твердость поверхностного закаленного слоя варьируются вдоль поверхности зуба.

· Выбор каждого процесса закалки должен определяться на основе конкретного сценария применения механизма, требований к производительности и бюджета затрат. Путем оптимизации и контроля градиента твердости, поля остаточных напряжений и организационной структуры поверхностного метаморфического слоя, а также уменьшения искажений при термообработке можно разработать инновационную прецизионную термообработку зубчатых колес и значительно улучшить усталостную прочность зубчатых колес.