高頻爐對主動錐齒輪進行熱處理，產生缺陷的原因及其改進措施

8t和10t載重汽車后橋主動錐齒輪是汽車傳遞動力和速度的重要零件，工件料為SAE8822H鋼，采用20CrMnTi鋼代用。它在工作中要承受較大的摩擦力，因此，主動錐齒輪一般要求具有高的硬度、耐磨性和使用壽命。通常，我們采用高頻爐來對主動軸齒輪進行淬火，但是生產中發現，熱處理后齒輪硬度低，硬化層淺，黑色組織、碳化物和殘留奧氏體超標，其中黑色組織嚴重超標，嚴重影響產品質量和正常生產，造成部分產品失效報廢。 

主動錐齒輪要求表面碳質量分數為0.8%-1.0%，硬化層深1.5-2.0mm， 工件表面硬度為57-65HRC，心部硬度為30-40HRC，螺紋硬度為28-43HRC，卡槽端硬度≤48HRC，金相組織應符合汽車技術標準要求。 

我們通過對報廢產品進行分析，發現齒輪心部硬度低，表面硬化層深度淺不合格，部分產品碳化物和殘留奧氏體超標不合格，表面出現黑色組織嚴重，達不到技術指標要求。 分析認為，工件心部硬度低和將使齒輪在高疲勞應力下（接觸疲勞和彎曲疲勞應力）過早磨損剝落失效；黑色組織是淬火托氏體或貝氏體，黑色組織出現使齒輪硬度不足，耐磨性差且存在張應力，導致齒輪彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度下降，因而常造成工件早期出現疲勞裂紋，使齒根折斷或點蝕磨損失效。

綜上分析，提出工藝改進措施如下： 

(1)提高淬火冷卻能力，以提高齒輪表面硬度和硬化層深度，采用兩臺螺旋槳攪拌器裝置強力攪拌循環淬火油，同時改換淬火油，采用快速淬火油代替L-AN22全損耗系統用油，使冷卻性能進一步提高。 

(2)材料淬透性。最優措施是選擇滿足技術性能的高淬透性含Mo元素材，采用20CrMnTi鋼材通過工藝改進也可達到技術要求。 主動錐齒輪作為汽車上重要的傳遞動力和速度的零件，其質量關系著整個車輛的運行。

今天，我們簡單分析了主動錐齒輪在生產中產生缺陷的原因，又簡單介紹了一些改進的工藝措施。希望您能吸取這些教訓，采用合適的熱處理工藝，生產出高質量的主動錐齒輪。