離子滲氮熱處理在齒輪加工制造業(yè)中應(yīng)用技術(shù)廣泛

傳動齒輪的服役壽命和可靠性，主要取決于齒輪的疲勞抗力，即齒輪的彎曲疲勞壽命和接觸疲勞壽命。青島熱處理指材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識。傳統(tǒng)的齒輪制造中，多數(shù)傳動齒輪都是采用滲碳淬火熱處理工藝。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，大功率、高速度和高可靠性齒輪需求量日益增加，傳統(tǒng)滲碳淬火熱處理工藝對要求高性能的齒輪，因滲碳過程中的內(nèi)氧化、畸變大等，質(zhì)量不穩(wěn)定，精度和性能難以保證。于是，齒輪離子滲氮熱處理得到廣泛應(yīng)用，尤其是精密齒輪行業(yè)，離子滲氮熱處理有取代滲碳淬火之勢。

齒輪的離子氮化減少了磨削過程，節(jié)約了成本，離子氮化熱處理可以有效地保證齒輪氮化層深度的要求。離子滲氮變形小，硬度高，齒輪兩側(cè)滲氮均勻。因此，近年來離子氮化熱處理技術(shù)已經(jīng)取代氣體氮化熱處理和氣體滲碳淬火熱處理在齒輪制造行業(yè)，特別是在精密齒輪行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

普通滲碳齒輪表面硬度低，耐磨性差，接觸疲勞強度低。但由于滲碳層深，心部強度高，彎曲疲勞強度高，可以滿足普通齒輪的使用要求。但滲碳淬火齒輪的畸變是一個無法攻克的技術(shù)難關(guān)，形狀復(fù)雜的齒輪精度無法保證。高精度齒輪的齒輪精度必須通過磨齒來提高，成本大大增加。

離子滲氮齒輪可以采用不同低溫?zé)崽幚?，變形量小，齒輪畸變小，可保證一個齒輪離子滲氮熱處理后齒輪之間保持一種高精度。

由于滲氮層在滲氮后處于壓應(yīng)力狀態(tài)，可部分抵消疲勞載荷下的拉應(yīng)力，延緩疲勞過程，并提高齒輪及其他零件在交變載荷下的疲勞壽命。

對于離子滲氮的深滲層，由于滲層較深，硬度梯度較慢，因此在保證工件耐磨性的同時增加韌性。

對于性能要求高的工件，特別是需要進行深滲層離子滲氮熱處理的工件，離子滲氮熱處理前的淬火和回火質(zhì)量直接影響離子滲氮熱處理后的質(zhì)量。良好的離子滲氮熱處理質(zhì)量的前提是良好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量。

從生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模和成本管理來看，滲碳淬火適合于通用齒輪的大批量進行生產(chǎn)，而離子滲氮熱處理工藝技術(shù)則更適合于大型齒輪、單件或中小學(xué)生批量問題以及發(fā)展高性能齒輪。

目前，離子滲氮齒輪在工程機械、風(fēng)電等領(lǐng)域上得到了較好地應(yīng)用。近幾年，齒輪離子氮化已廣泛應(yīng)用，并有取代滲碳淬火齒輪的趨勢。