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氮化重載齒輪坯必須經(jīng)過(guò)粗車淬火和回火，才能獲得均勻的細(xì)針狀回火索氏體，其游離鐵素體含量小于5百分之，以保證齒輪中心的力學(xué)性能，有利于獲得均勻的滲氮層。淬火回火處理的淬火回火工藝參數(shù)對(duì)工件的滲氮質(zhì)量和力學(xué)性能有很大的影響。正確選擇淬火回火溫度是齒輪是否合格的關(guān)鍵。
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)傳動(dòng)齒輪都是采用滲碳淬火工藝，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，常用的滲碳淬火表面強(qiáng)化對(duì)一般齒輪強(qiáng)度性能要求還可以滿足，但是對(duì)要求高性能的齒輪，因滲碳過(guò)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。
近年來(lái)齒輪制造業(yè)，尤其是精密齒輪行業(yè)，已逐步使用離子滲氮技術(shù)代替氣體滲氮和/或氣體滲碳淬火。
傳動(dòng)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。
普通滲碳齒輪（滲碳層深度為0.3-1.0mm）表面硬度較低，耐磨性差，接觸疲勞強(qiáng)度偏低，但由于滲碳層較深，心部強(qiáng)度較高，因此彎曲疲勞強(qiáng)度較高，能滿足一般齒輪的服役要求。但是滲碳淬火齒輪畸變是難以克服的技術(shù)難點(diǎn)，形狀復(fù)雜的齒輪難以保證其精度，高精度齒輪必須以磨齒來(lái)提高齒輪精度，成本大大提高。
離子滲氮齒輪采用低溫?zé)崽幚?，變形量小，齒輪畸變小，可保證離子滲氮齒輪滲氮處理后齒輪保持高精度，一般精度只下降1～2級(jí)，6～7級(jí)齒輪可滲氮后直接使用。
因滲氮后工件滲層呈壓應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)于齒輪等承受交變載荷的零件來(lái)說(shuō)，服役時(shí)能部分抵消疲勞載荷下產(chǎn)生的拉應(yīng)力，延緩疲勞過(guò)程，增加疲勞壽命。
對(duì)于深層離子滲氮，因?yàn)闈B層更深，硬度梯度更緩，所以工件在保證耐磨的同時(shí)也增加韌性。目前，我們所承接的離子氮化層深度要求大多在0.3-1.0mm范圍內(nèi)。
對(duì)性能要求高，特別是要求做深層滲氮的工件，氮化前的調(diào)質(zhì)質(zhì)量對(duì)氮化后的質(zhì)量有直接的影響，好的氮化質(zhì)量的前提是要好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量。
從生產(chǎn)規(guī)模和成本來(lái)看，滲碳淬火適合于通用齒輪的大批量生產(chǎn)，而離子滲氮技術(shù)則更適合于大型齒輪、單件或中小批量以及高性能齒輪。
目前，離子滲氮齒輪在工程機(jī)械、風(fēng)電等領(lǐng)域上得到了較好地應(yīng)用。近幾年，在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，如歐洲，離子氮化齒輪已廣泛應(yīng)用，并有取代滲碳淬火齒輪的趨勢(shì)。
