谁有关于弧齿锥齿轮精锻方面的知识

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谁有关于弧齿锥齿轮精锻方面的知识，精锻弧齿锥齿轮的可行性如何？

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1.概述

    齿轮是应用最广的一种机械传动零件，具有结构紧凑、传递动力大、效率高、寿命长、可靠性好和传动比准确等特点。齿轮的精密锻压技术由于其显著优点；正日益受到各国研究人员的重视，得到了蓬勃发展。

    齿轮精锻技术是指齿轮轮齿由坯料经过精 密锻压直接获得完整的齿形，而齿面不需切削加工或仅需少许精加工即可进行使用的齿轮制造技术。与传统的切削加工工艺相比，齿轮精锻工卜艺具有以下特点：

    (1) 改善了齿轮的组织，提高了其力学性能。精锻使得金属材料的纤维组织沿齿形均匀连续分布，晶粒及组织细密，微观缺陷少，因此，精锻齿轮的性能优越，齿的弯曲强度、接触疲劳强度和耐冲击性明显高于切削齿轮。一般来说，精锻可使轮齿抗冲击强度提高约15%，抗弯曲疲劳寿命提高约20%。

" ]* J7 D! z( y    (2)提高了生产效率和材料利用率。通过精锻成形，齿轮精度能够达到精密级公差标准，不需或仅需少量后续精加工，即可以进行热处理或直接投人使用，生产率和材料利用率高。
1 Q, q# P: [; a- f( J& y: P2 m
. L+ z* L0 f' k( J4 D' P    (3)精锻齿轮减少了热处理时的齿廓变形，提高了齿的耐磨性和齿轮啮合时的平稳性，提高了齿轮的使用寿命。

% t' }, r' P6 z3 ^1 J" U0 S    尽管齿轮锻造有许多优点，并且直伞齿轮精锻技术已成功地应用于生产，但由于直齿圆柱齿轮精锻具有齿形型腔（特别是上下角隅处）充填困难、成形力大、模具设计与制造精度要求严格等特点，成形中遇到了许多困难。多年来，各国研究人员运用各种理论、技术手段和试验方法，对直齿圆柱齿轮精锻技术进行了不懈的研究。

+ _: _- F! s: _# z8 I: ~    2.直齿圆柱齿轮精锻的理论研究

% H: T; I3 q% B    英国曼彻斯特大学科技学院的Chitkara N R等人对直齿圆柱齿轮的塑性成形作了数值模拟分析，用能量法和上限法分析了镦锻直齿轮的变形规律；Dohamann F等人用数值逼近法和主应力法分析了冷精锻齿轮时的金属流动和模具应力情况，给出了沿齿面轮廓的法向应力分布图。韩国学者J.H.Song和Y.T.Im 开发了一种直齿圆柱齿轮冷正挤压辅助系统，这个系统可根据输人的齿轮参数给定可供实用的齿轮成形工装。 Kondo K和Ohga K提出了齿轮分流减压锻造法Choi J C发展了分流法，提出了向内分流成形的直齿圆柱齿轮精锻工艺，并进行了二维有限元模拟分析。 Jongung Choi和Hae-Yong Cho等人提出了一种直齿圆柱齿轮锻造时的新的动可容速度场，并用上限法对其成形过程进行了深入的研究，得到了成形力主要与齿轮齿数有关的结论Yang D Y采用刚、粘塑性有限元法对直齿圆柱齿轮精锻成形进行了数值模拟。KnoerrM在1992年用DEFORM模拟了圆环状齿轮坯的三工位热锻过程，预测了该成形过程中可能出现的折叠缺陷，并根据模拟结果改进成形参数，获得了无缺陷的零件。德国Th.Herlan应用有限元分析方法，采用ANSYS软件来优化齿轮的几何形状，从而降低锻造压力和模具应力，给出了FEM分析的模具的受力图和优化齿轮形状，最后将精锻齿轮进行疲劳测试并与传统工艺生产的齿轮进行了比较。

    吉林大学寇淑清等人利用有限元模拟理论与三维成形模拟软件对齿轮冷精锻技术进行了较全面的研究，首次将弹塑性大变形有限元数值模拟分析应用于直齿轮冷精锻成形过程中。山东大学夏世升等人提出了一种由空心坯成形直齿圆柱齿轮的新工艺：预锻分流区一分流终锻，用三维有限元数值模拟软件 DEFORM-3D进行了数值模拟研究，得到了锻造载荷一行程曲线以及整个成形过程的应力、应变、速度分布等。程军、林治平等人采用环氧树脂模型对直齿圆柱齿轮精锻凹模进行三维光弹性试验模拟，通过对光弹图象的处理，获得了直齿精锻圆柱齿轮凹模的内壁应力分布。张治民等人采用三维大变形弹塑性有限元法对以闭式镦挤和以温挤径向导流一约束分流两步成形方式的成形情况进行了数值模拟分析，得到了新工艺成形过程的应力分布图以及载荷一行程曲线。数值分析结果表明：约束分流成形与闭式成形相比可明显降低成形力，有利于金属的流动，保证齿形充填良好，改善模具受力条件，提高成形件质量。李更新等人用优化后的凹模结构对直齿圆柱齿轮的温挤压成形进行了数值模拟，结果表明，以人模角为180°、挤压筒内径等于直齿轮齿顶圆直径，且在齿根圆处倒角为特点的凹模形式对齿形成形效果良好，此种凹模形式能够解决齿形角隅充不满的难题，非常适合直齿圆柱齿轮的挤压精密成形。

  T1 W8 h2 i; u3 D    3.直齿圆柱齿轮精锻的工艺研究

    1987 年英国伯明翰大学Tuncer C等提出了浮动凹模精锻空心件思想，归纳了无飞边锻模制造和使用的各种工艺要点，设计了各种模具。 Nagai Y提出将预制杯形件作为某些圆柱齿轮冷锻的制坯措施，即通过拉延、整形、变薄拉延和压缩这四个工步实现具有较大沉孔的圆柱齿轮冷锻成形。伊朗 Tarbiat Modarxes大学的M.H.Sadeghi与英国伯明翰大学的T.A.Dean用浮动凹模原理模具对直齿轮和斜齿轮作了系统的研究，包括模具结构形式选择，齿轮尺寸精度的影响因素，齿轮塑性成形力的预测及其与摩擦系数、齿轮模数、宽度关系，脱模力与摩擦系数、成形力、成形温度、压力角、齿数的关系。德国的Th. Herlan以材料为20MnCr4的直伞齿轮为例，采用了温锻冷锻复合成形工艺，其工艺流程为：下料——感应加热（850℃）——锻造——硬化处理—— 精整。首先，将初始棒料加热、镦粗、喷丸再加热至850℃，送至12.5MN机械压力机进行锻造，之后进行喷丸和表面磷化、皂化处理，最后在12.5MN 液压机上进行冷锻，并给出了冷锻的活动模具简图。

& @- b9 m* e1 S0 l6 @" f    山东大学张清萍等人对两步成形直齿圆柱齿轮冷精锻工艺模具齿形设计方法进行了研究，分别采用修正模数法和变位法对终锻和预锻模具的齿形进行设计。青岛理工大学的田福祥等人对直齿圆柱齿轮热精锻进行了深人研究，给出了快档齿轮热精锻成形的实用模具结构，论述了模具设计、装配和使用的有关问题，该模具采用强力脱模装置，使锻件在锻击结束瞬间立即脱离凸模，解决了锻件将凸模抱死的关键技术问题。张治民、张宝红等人提出了一种新的方法，即直齿轮径向的分流成形，温锻和冷挤压整形的复合方法，并以一个用于拖拉机的直齿轮作为例子，制造出的齿轮精度可达 IT8。这种新的直齿轮成形技术，能够使大模数、轮齿高的齿轮在较低的变形力下就能使轮齿充满，其工艺过程为：齿轮轮齿的初成形第一次采用中温锻，然后通过冷成形制成高精度的齿轮。齿轮的制造采用镦粗挤压，为了避免齿轮在塑性成形过程中出现缺陷，提出了一种新的径向成形技术，在模具的长度方向设计较大的偏转斜度，通过偏转斜度，钢坯被推动沿着斜度压下，同时，金属径向流动，齿轮轮齿底部剩余的金属流向齿轮的顶部，齿轮被填充成形。冯冲前根据对直齿圆柱齿轮镦挤成形过程的实验研究，针对直齿圆柱齿轮精锻成形工艺的技术关键，提出了一种新的成形工艺——浮动凹模镦挤成形工艺，并以安阳齿轮厂农用车变速齿轮为研究对象，设计了专用镦挤模具，并进行了成形试验，研究了其成形规律。燕山大学赵军等人利用塑性范成成形齿轮的方法成形出直齿圆柱齿轮，并对成形后齿轮的金相组织进行了分析，从成形组织方面验证了该工艺的可行性。姜英等人利用滚压设备对齿轮进行了滚压研究，得出只需更换滚轮，就可以用于中、小模数的圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮等的加工，该工艺加工工艺简单，生产效率高，加工质量好。
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0 |( M7 _5 r; ~3 G1 n- a1 K: R7 B    4.直齿圆柱齿轮精锻的质量与精度控制研究

; m) c( G+ E! n0 h6 x    目前，关于直齿圆柱齿轮精锻过程质量和精度控制方面的研究还比较少。Abdel-Rahman等人研究了锻前加热和锻后冷却方式对锻件性能的影响，分析了常规气体、非氧化性气体、坯料表面渗碳、冷却速度对齿轮锻件硬度的影响，锻后热收缩对齿轮轮廓成形的影响，以及齿轮的齿数、模数、锻造温度对齿形误差的影响。蔡利等人探讨了几种圆柱齿轮冷锻成形技术，对圆柱齿轮冷锻特性进行了分析，并运用系统的观点对提高冷锻圆柱齿轮的轮齿精度做了探讨，并提出了系统提高轮齿精度的重要性，其中成形库的建立尤为重要。林治平等对直齿圆柱齿轮热精锻的研究表明，模具设计、坯料尺寸、温度控制等因素是保证齿轮锻件精度的关键，模具的加工方法、磨损和弹性变形、润滑与冷却、能否充分排气排污都影响着齿形精度。刘华等人通过对精锻齿轮弹性回复的理论分析及有限元模拟提出了齿轮弹性回复时弹性修正量和弹性修正系数的概念，并求出了45号钢在800℃时成形齿轮的弹性修正系数值，同时发现在体积成形过程中，在卸载时工件材料发生的二次屈服对成形精度也有影响。伍太宾针对摩托车启动主动齿轮的结构特点，讨论了坯料形状和尺寸对该齿轮的成形难易程度、充填性、内齿轮质量以及模具寿命的影响，介绍了冷挤压成形模的结构，指出了模具设计、制造时应注意相关事项。

    5.直齿圆柱齿轮精锻技术的发展趋势

. i) S* i0 F% L4 W) l' t    多年来，学者们对直齿圆柱齿轮精锻技术的研究取得了许多成果，在分析国内外精锻技术现状的基础上，笔者以为今后直齿圆柱齿轮精锻技术将向以下几个方面发展。
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( x5 h3 Z0 o4 Y  p* J4 u7 D    (1)优化工艺和模具结构，提高模具的寿命，解决齿轮锻件的出模问题
. F+ s8 \7 V5 w+ |5 m5 m# E为满足制造工艺的要求，在工艺设计和模具设计中，应以金属在精锻过程中的真实流动规律和变形力学特征为基础，优化模具结构、坯料形状尺寸等工艺参数，选用优质模具材料，使用合适的锻压设备，提高模具加工精度和使用寿命。另外，直齿圆柱齿轮精锻没有拔模斜度，出模困难，需要较大的顶出力才能将锻件从模具.中顶出。因此，对模具结构和锻造设备有较高的要求，如何解决好锻件出模，也是一个必须重点解决的问题。

4 [+ W8 T. R2 R# [- o    (2)改善精锻齿轮的质量和精度，提高齿轮生产率
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    齿轮制造工艺的发展，很大程度上表现在精度等级与生产效率的提高。在今后齿轮的精锻工艺的提升中，要掌握精锻过程中的金属变形流动规律以及各种工艺参数对工件质量的影响，提高产品质量，严格控制模具温度、锻造温度和润滑条件等工艺因素，减少因模具和锻件温度波动而造成的锻件尺寸误差，使直齿圆柱齿轮精锻向着净成形方向发展。
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: d( F0 c  K% P2 G% l    (3)充分运用各种计算机技术和数学理论，提高直齿圆柱齿轮精锻技术开发的效率

0 ]: n& I! w/ [9 d    计算机技术的快速发展和数学理论的充分运用，提高了齿轮产品的设计精度和加工效率。今后工艺和模具设计应和计算机技术紧密结合起来，利用计算机技术结合塑性或弹塑性有限元方法，找出齿轮坯料自由表面和内部的金属流动及应力应变分布规律，通过控制金属的塑性流动达到所需零件的精密成形。使齿轮精锻技术的研究向着CAD/CAE/CAM一体化发展，促进直齿圆柱齿轮精锻技术的提高以及向产业化的转化。

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螺旋伞齿轮精锻技术是节材、高效、低成本的精密塑性成形技术。该项成果的关键技术是：三浮动新型模具结构、螺伞齿轮精锻工艺方案和工艺参数的计算方法、加工模具型腔所用电极的设计和制造方法。用新型模具在螺旋压力机只需一次打击就将齿轮齿牙全部锻出，模腔完全充满。精锻成形的齿轮锻件无任何飞边和连皮，齿形丰满，齿面留有0.3—0.4毫米精铣余量，无需粗铣即可进行齿形精铣，尺寸和精度满足精铣工艺要求。

. }2 ~7 i- {5 G. w9 X0 k- v    技术内容：（1）螺旋伞齿轮精锻新工艺方案、三浮动新型模具结构。（2）螺旋伞齿轮精锻工艺参数计算，包括模具结构参数、模具齿形参数、电极齿形参数、螺旋铣床调整参数等参数计算，从理论和实践上解决了精确补偿热锻件螺旋角变化这一难点和技术关键。（3）打模电极和电极夹具的设计及加工。电极可多次翻新使用，使电极寿命提高10倍以上。（4）高寿命三浮动锻模设计、制造和装配。该模具保证坯料自然准确定位，螺伞齿轮锻件无飞边，模腔完全充满，彻底解决了因锻件有飞边导致模腔充不满这一关键性技术问题。（5）齿轮锻件后续加工的可微调夹具等其余6套工艺装备设计与制造。这些工装更换快，精度高。（6）用新型模具和夹具进行精锻工艺实验和后续加工的工艺实验，工艺参数和工装优化设计。
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   达到的经济技术指标：该项新技术可取代螺旋伞齿轮粗铣工艺，精锻成形的齿轮精度达到11MPGB-88，达到粗铣的尺寸和精度，完全满足螺伞齿轮精铣工艺要求；锻件合格率100%；与现行铣削工艺相比，生产效率提高10倍以上；钢材利用率提高25%，加工轮齿的电力消耗降低60%；齿轮加工成本降低30%。

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1前言
某齿轮精锻模外形尺寸：550×350×250mm，型槽尺寸公差：深度方向±01mm，水平方向 ±0 15mm，表面粗糙度Ra16μm，精度高。原用5CrMnMo电炉钢制造，常规热处理，寿命低。主 要失效比例：热磨损65%～75%、型腔软塌15%～20%、热疲劳龟裂10%～15%、断裂3%～5%。研 究表明，高温强度、高温硬度愈高则热磨损抗力愈大，寿命愈高。因精锻模型腔与约1000 ℃高温金属坯料接触时间长，型腔表层金属迅速升温，瞬时温度高达500℃～600℃，局部高 达 650℃，易导致型腔迅速软化，当型腔硬度降至≤35HRC时，便导致型腔软塌失效。当模具高 温硬度、红硬性与热稳定性愈高时则抵抗软塌能力愈强，寿命愈高。使用过程中每锻一件需 用石墨水基冷却型腔，引起型腔表层金属反复膨胀与收缩产生热应力与机械应为叠加，当综 合应为大于材料强度极限时，金属表层便形成热疲劳裂纹，经扩展后失效。当材料热疲劳抗 力愈高、抗断裂韧性愈大，则使用寿命愈高。经试验选用4Cr5MoSiV1(H13)电渣钢，具 有较 高热强度和热硬性，尤其在600℃～650℃有较好热强度、热硬性、耐磨性、韧性和耐冷热疲 劳 性能及良好综合为学性能，代替5CrMnMo电炉钢制造齿轮精锻模寿命高，且坯料表面光洁， 精度高，质量优，效益显著。
2H13电渣钢工艺性能试验
试验结果见表1～表4。
; @" u4 y# o4 Z' q# D. T; n; u! z表1H13试验电渣钢淬火温度与淬火硬度及晶粒度关系※

淬火温度±5℃960980100010201040106010801100
粹火硬度HRC52～5354～5655～5756～5758～6058～ 6059～6158～60
& W! y' `) M1 T2 O; D晶粒度级12.0～12.511.5～12.011.0～11.510.5～11.010.0 ～10.58.5～9.08.5～9.07.5～8.0
  j% x6 a$ U0 J# \" v% W
※三组试样平均值。油淬。
* ]; J5 w$ _- E. V2 R1 ~3 l( l* \
表2H13试验电渣钢1060℃油淬，不同回火温度对硬度影响※

. W* }! @" \1 i5 X回火温度±10℃200300400500550600700
回火硬度HRC56～5755～5654～5556～5755～5650 ～5235～36
" n5 }1 T' v8 ~5 c  N$ k3 x
※三组硬度试样平均值。回火时间15h，空冷。
8 c$ k! w2 Z1 }5 i
表3H13试验电渣钢高温硬度试验※
5 h: ?1 e4 B" T& ~1 C6 q
; ^7 X( R( P1 J3 l3 `. f& x试验温度±5℃300350400500600650700
( h" C' G$ n& o2 i) H. {! {$ ?高温硬度HV443～464440～451437～448425～435418～42 6372～383259～286
, B! c' U  ~7 O$ ]# @/ W  P) g4 o※三组硬度试样平均值。

% B3 p# l  B" u7 q* t, l表4H13试验电渣钢不同热处理工艺对力学性能影响※

淬火温度±5℃回火温度±10℃σsMpaσbMpaδs% ψ%αkJ
. P) X2 ^2 }8 s% p  S
1040油淬5706106301037～1046942～959903～9261088～10971023 ～1035 928～101715.4～16.816.1～17.624.2～26.744.3～46.846.5～49.749. 0～53.437～4241～4943～45
2 j( c+ P% G" L# C& h* A% K- E5 |9 ?
1070油淬5901028～10391056～106814.3～15.639.9～42.636～4 1

2 G* [( D+ F9 u1100油淬5806006501051～1066968～976916～9381091～11021032 ～10 55998～102713.4～15.215.8～16.927.4～29.517.3～21.619.5～22.74 1.6～44.826～3330～3633～39

1040加热260℃硝盐等温5801043～10611091～110319.8～21.333.6 ～38.437～42
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1050加热280℃硝盐等温5901213～12281306～131814.6～16.926.4 ～33.536～40

※三组力学性能试样平均值。试样经锻造。

( ]6 W# Q* N0 u0 a3 m5 H试验表明，H13电渣钢有较高室温强度与韧性、高温强度与高温硬度，良好耐磨性与抗 回火 稳定性及优良综合力学性能。与5CrMnMo电炉钢比，力学性能分别提高：σb15%～25%、σ s10 %～15%、αk10%～16%、K1c55%～65%和硬度3HRC～4HRC，同时有较高热强性、热硬 性和回火稳定性， 在650℃回火仍可保持39HRC～42HRC硬度，因此，使用寿命大大高于5CrMnMo钢制齿轮精锻模 。
) @% J* F1 i) K7 L( s% Q. O
( D! ^0 d1 a: Z/ z3 _: j# l8 p, G3H13电渣钢锭锻造与锻热固溶调质预处理
( ]( Z" I7 s1 ?7 Z! _, h+ c( C4 p钢锭经开坯锻轧，合金碳化物有一定程度的破碎和改善，但沿轧制方向呈带状分布，而 心部 呈链状分布。齿轮精锻模尺寸肥大，型腔正处于钢材心部，因此，不宜直接用轧制钢材制造 ，必须进行改锻，锻造不仅为了成形，得到合适锻坯尺寸，更主要的是击碎钢中共晶碳化物 和二次碳化物，尤其是改善心部显微组织，使碳化物达到≤3级，内外碳化物均匀一致，消 除材料力学性能方向性，避免后续处理发生畸变，并使锻造纤维组织围绕型腔分布，增加材 料刚性。H13钢中碳化物主要类型有：M3C、M23C6、M7C3、M6C和MC五种类型，当碳化物呈粗 大不均匀分布则是脆性相，当碳化物呈细、小、匀、圆弥散分布于钢基体则是强化相。通过 改锻避短扬长，充分发挥碳化物强化相作用。采用轻—重—轻双十字形变向镦拔锻造法。锻 坯加热温度1120℃～1150℃，始锻温度1070℃～1100℃，终锻温度850℃～950℃。经3～4火 回镦回拔锻 造后钢材内外碳化物≤2～3级。最后一火终锻形成后乘高温余热返回炉中加热至1150℃，保 温后油淬，油冷至150℃～200℃(以锻坯只冒油烟、不燃烧为准)及时进行750±10℃ ×2h高温回 火，即锻热固溶调质予处理。实验表明，锻热固溶淬火能使M6C、VC等难溶解化物较充分溶 入奥氏体中，淬火后经高温回火，合金碳化物高度弥散析出，共晶碳化物尺寸由原材料的45 μm～65μm降至≤5μm，淬火后获得强韧性高的板条马氏体组织，经高温回火获得细密回火 索氏 体组织，保留板条马氏体方向，显著改善材料显微组织和亚结构与提高马氏体位错密度，其 强化效果在后续淬火得到遗传，又有良好冷切削加工性能，代替锻后球化退火，节电节时， 增加效益，充分挖掘与发挥材料强韧性潜力。

( q5 J8 k9 H' m
图1H13电渣钢制齿轮精锻模复合强化处理新工艺


4 o: g1 h+ g" G# H. y( l" d4复合强化处理新工艺
0 R' W1 e' ]0 W& J, l8 ^
新工艺分析：
1 D' E% G7 m$ o% H/ G7 O0 B(Ⅰ)M/B下分级等温淬火—H13钢经改锻—锻热固溶调质预处理，消除了钢中碳化物偏析， 达 到1～2级，呈细、小、匀分布于钢基体，是理想的最终淬火预处理组织。经试验选用1050± 5℃最终淬火加热温度能确保多种合金碳化物和合金元素溶入奥氏体，奥氏体充分合金化， 获得充分合金化的淬火板条马氏体和少量残余奥氏体组织，残余奥氏体呈薄膜状分布在板条 马氏全之间，具有高的强硬性，淬火加热保温后转入520℃～530℃由50%KNO3+50%NaNO2 硝盐浴 中分级20min～30min，分级可使金属表层与内层温度均匀一致，减少热应力，使组织均匀， 避免 畸变。分级保温后转入55%NaNO3+45%NaNO2硝盐浴中于380℃～390℃等温2h，使高温分 级中的过 冷奥氏体部分转变为强韧性高的B下+M板条+Ar混合组织。分级与等温淬火相结合， 有效降低组织应为与热应力，避免复杂型腔畸变和获得强硬性高的混合组织。
; M0 y( j2 ~. u/ [5 B* T# \(Ⅱ)多次高温回火——回火温度的选择不应低于服役时的600℃工作温度，此时获得的优良 高温性能，模具才有高寿命。经试验和生产实践表明，选用600℃～620℃×2h×2次高温回 火， 在回火冷却过程中碳化物高度弥散析出，呈细、小、匀、圆弥散分布于钢基体，较大增加钢 的硬度与耐磨性，充分发挥碳化物强化相作用。在高温回火之前进行350℃～360℃×2h预回 火 ，不仅能及时消除部分淬火应力，更主要的是促使基体心部尚未转变的过冷奥氏体继续发生 等温转变为B下组织，避免因直接高温回火转变为脆性较大、性能较差B上组织，试验表 明， 预回火还可提高破断抗力近一倍。二次回火，稳定组织，稳定尺寸，因下工序五元共渗温度 与回火温度接近，起到第三次回火作用，多次充分回火，优化回火温度，获得所需的抗击打 能力强的基体组织性能，直接使用有较寿命，但主要失效形式为型腔热磨损，再进行一次Re -S-O-C-N-B五元共渗可进一步提高齿轮精锻模使用寿命。
(Ⅲ)Re-S-O-C-N-B五元共渗一五元共渗在滴注式气体井式炉中进行，炉压控制在140～150mm H2O柱，共渗剂配方：6g(NH2)CS+600g(NH2)CO+4gH3B2O3+1400mlH2O+45mlHCON H 2+25gREC/3。
实验表明，Re催渗能力分别提高：渗速10%～15%、σ-115%～25%、σb20%～30%和 硬度1HRC～2HRC，为此起 到固溶强化、增加五元共渗层位错密度、改善显微组织与增强渗层与基体结合力。五元共渗 层具有高硬度、抗磨损、抗疲劳、抗粘结、抗擦伤等特性。五元共渗加热时主要化学反应： 
HCONH2NH3+CO；
2NH32［N］+3H2或
HCONH2HCN+H2O；
2HCNH2+［C］+2［N］；
(NH2)COCO+2H2+2［N］；
& A$ f4 d5 b7 L2 ?& b2COCO2+［C］；
2H3BO3B2O3+3H2O；
B2O3+［N］2［B］+3NO，
(NH2)2CS2［N］+［S］+［C］+2H2；
! C- _; \9 |1 gH2O［O］+H2。
上述化学反应产生的活性［S］、［O］、［C］、［N］、［B］原子被金属表面吸收，并向 金属内部扩散，形成五元共渗层组织。表层由FeS、Fe3O4和Fe3BO5组成，厚约2～4 μm，质软 ，起固体润滑剂作用，降低摩擦系数；次表层主要由Fe3N、ε相组成，厚约4～7μm，锒坎 着 高硬度弥散“C”、“N”化合物，硬度高达1160HV～1245HV，具有高耐磨性。再往内是扩散 层 ，厚约045～056mm，分布着大量“C”“N”“B”合金化合物弥散颗粒和饱和氮化物等 弥 散强化相与“C”“N”马氏体硬化层，硬度较高(HV955～1125)，耐磨性、抗磨损，化合 物层 、扩散层与基体结合牢固，抗剥落性强，服役时共渗层磨损后，较高硬度基体仍可作工作面 使用，赋予H13电渣钢制齿轮精锻模高寿命。
. N8 t1 \- D& R1 x, r7 i5结语
H13电渣钢具有纯净度高、杂质少、晶粒细、化学成分均匀、组织致密、锻造性能优良、等 向性能优和组织性能重现性好等特点；在600℃较高温度下抗软化能力强，有较好热强性， 红硬性、抗冷热疲劳性能、耐磨性与综合力学性能。经改锻——锻热固溶调质预处理与优化 热处理工艺，采用M/B下等温淬火与多次高温回火及Re-S-O-C-N-B五元共渗等新工艺综合 治 理，赋予齿轮精锻模具有高硬度、抗磨损、抗疲劳、抗粘结、抗咬合和抗擦伤等使用特性， 而基体具有高强硬性，即使五元渗层被磨损后仍可作工作面使用。试验表明，与原5CrMnMo 电炉钢常规热处理工艺比，使用寿命提高5～8倍，且齿坯表面光洁，质优。推广应用H13电 渣钢制造齿轮精锻模，采用新工艺、新技术，被誉为寿星模，有显著技术经济效益。

! g9 V+ S- g; c- u) a) A$ [参考文献
& N, z6 r5 L& @4 e4 h( W6 g1 冯晓曾等，模具用钢和热处理机械工业出版社，19847
% M1 |/ E: e1 q/ `7 m, Q& j2 王荣滨模具技术19985

qinsdau

请看看能用不？

[ 本帖最后由 qinsdau 于 2008-8-29 20:14 编辑 ]

fangyuan1

弧齿锥齿轮一火两锻工艺如何啊？