輪齒感應(yīng)淬火的另一大優(yōu)點(diǎn)

輪齒感應(yīng)淬火的另一大優(yōu)點(diǎn)是表面沒有發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，因而在其表面上形成了有利的殘余壓應(yīng)力，如高速車車軸感應(yīng)淬火，其表面的殘余壓應(yīng)力可達(dá)538~1085MPa，可大大提高其抗彎疲勞強(qiáng)度。類似地，齒輪也有感應(yīng)淬火殘余壓應(yīng)力，從表面上提高其彎曲疲勞強(qiáng)度。但由于齒根疲勞失效數(shù)量多，淬火過程中齒根容易開裂，因此，通過試驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行了分析和探討：首先，對(duì)單齒模數(shù)為26mm的大齒輪單齒沿齒溝感應(yīng)淬火后的殘余應(yīng)力進(jìn)行了X射線測試，測試結(jié)果顯示在齒根處不是壓應(yīng)力，而是拉應(yīng)力。

為避免試驗(yàn)過程中出現(xiàn)意外，本研究進(jìn)一步設(shè)計(jì)了下列方案：加工模數(shù)為lOmm，齒數(shù)為17，齒寬為15mm的齒輪，并參照齒輪輪齒的齒根截面尺寸加工成厚度相當(dāng)?shù)钠桨逶嚇?24mm)，以作對(duì)比，在齒輪和平板試樣的鋼、心硬度、硬化層深度和表面硬度基本相同的情況下，測量表面殘余應(yīng)力及彎曲疲勞強(qiáng)度。

在漸開線齒面和平坦試件表面得到了較高的殘余壓應(yīng)力，而齒根部分則呈現(xiàn)出拉應(yīng)力，進(jìn)一步觀察到殘余應(yīng)力的性質(zhì)與曲率半徑有關(guān)。實(shí)際上，已經(jīng)有文獻(xiàn)指出，感應(yīng)淬火齒輪的殘余應(yīng)力受多種因素的影響，且隨著工藝參數(shù)和幾何因素的綜合作用，其應(yīng)力幅值會(huì)發(fā)生很大變化，甚至它的性質(zhì)也會(huì)由壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，因此，齒輪沿齒溝淬火時(shí)在齒根處產(chǎn)生拉應(yīng)力與其幾何因素密切相關(guān)。