朱科，史仁贵，王挺

西安煤矿机械有限公司 陕西西安 710200

1 序言

17CrNiMo6为低碳合金钢，符合德国DIN 17210—1986《渗碳钢.交货技术条件》要求，具有优良的综合力学性能，且经济性好，通常作为齿轮材料，一般经过渗碳、淬火处理过程。某重载齿轮（见图1）设计选用17CrNiMo6钢，热处理要求：轮齿表面渗碳，齿面硬度（60±2）HRC，有效硬化层深度（2.2±0.2）mm，齿心部硬度（38±3）HRC，其热处理过程如图2所示。在实际生产制造中存在以下几个问题。

图1 重载齿轮

图2 热处理工艺过程

1）解剖齿轮进行金相分析，存在角块状碳化物，且心部组织存在游离铁素体。

2）齿心部硬度较低，只有33～35HRC，进行力学性能分析，抗拉强度和屈服强度低于设计要求。为解决上述问题，对17CrNiMo6钢齿轮渗碳、淬火工艺参数进行调整优化，以期确保齿轮各项指标满足服役要求。

2 试验材料和试验方法

2.1 试验用材料

齿轮材料试验选用DIN 17210—1986《渗碳钢交货技术条件》中17CrNiMo6低碳合金钢，化学成分见表1（由Olmypus型直读光谱仪测定）。

表1 17CrNiMo6钢化学成分（质量分数） （%）

2.2 试验方法

生产工艺流程：锻造→正火→粗车→无损检测→半精车→滚齿→渗碳→高温回火→半精车→整体淬火→低温回火→精加工。齿轮调整优化后渗碳、高温回火、淬火、回火工艺如图3所示。对比原热处理工艺过程，降低了渗碳强渗和扩散碳势，提高了淬火温度，延长了保温时间（见表2）。

图3 优化后齿轮渗碳、高温回火、淬火、回火工艺

表2 热处理工艺过程各阶段参数对比

2.3 试验检测

本试验对工艺参数调整前和调整后热处理的齿轮进行解剖检测，分别在1#、2#齿轮轮齿……