如何減少316不銹鋼厚壁管誤差

滲碳熱處理是機械制造業的重要加工工藝，隨著機械裝備制造業的迅猛發展，對滲碳零件的內在質量要求也越來越高。汽車、拖拉機變速箱或后橋齒輪要求表面有好的耐磨性和高的疲勞強度，心部又有較好的韌性不致發生脆斷。因此對齒輪進行表面滲碳，使其心部仍是原來的低碳鋼，而表層為高碳鋼。目前大多數的滲碳鋼都采用含碳量低的合金材料，我廠齒輪零件大多采用的滲碳鋼種為316不銹鋼厚壁管、20CrMnMo 、22CrMoH 等。

一直以來我廠齒輪零件氣體滲碳的滲碳層深度檢驗方法有金相法和硬度法兩種，滲碳淬火質量的檢驗方法一般用與齒形模數圓弧相近的圓棒料代替。所以齒形模數越大，試棒直徑也越大。

當然零件有效厚度與試棒直徑相差太大時，由于到溫時間不一致也有檢測誤差，認為只要誤差在容許范圍內或能有效修正也可以用。

齒輪滲碳時最好用相同產品的熱前廢件切齒做試塊，因為圓棒的滲速與齒輪的滲速是不同的，每批制備的試棒材質不相同，而且碳化物的形成也不相同。

綜合以上在TF 連續滲碳爐、SF 雙排連續滲碳爐、大型井式滲碳爐設備上進行的各個滲碳層深度段的工藝試驗對比總結，得出以下結論。

(1) 材料為316不銹鋼厚壁管、有效層深度1.6 mm、模數6.5 以下的齒輪零件，同材料圓形試棒、仿齒形試塊與齒輪零件的層深、硬度、碳化物等金相組織檢驗結果基本相符，16 mm 圓形試棒和仿齒形試塊能夠作為隨爐試棒用于檢驗上述齒輪零件的滲碳質量。

(2) 材料為316不銹鋼厚壁管、有效層深度1.6 mm、模數6.5 以上的齒輪零件，三者之間的滲碳層深度雖然接近，但仿齒形試塊的碳化物、殘奧氏體等金相檢驗符合得更好，新設計的仿齒形試塊作為隨爐試塊能夠真實反映滲碳層較深齒輪的內在質量。

(3) 對于材料為22CrMoH、有效層深度為1.4 ～1.7 mm 或1.7 ～ 2.1 mm、模數10 以上的齒輪，新設計的同材料仿齒形試塊作為爐試塊能夠真實反映滲碳齒輪的內在質量。

(4) 材料為316不銹鋼厚壁管、模數5 以下的齒輪零件，316不銹鋼厚壁管 試棒不能作為隨爐試棒，20CrMnMo 材料的16 mm 圓形試棒作為隨爐試棒可以真實反映滲碳齒輪的內在質量。

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2015年6月29日

山東省龍川鋼管制品有限公司