高速重载内燃机车柴油机传动齿轮碳氮共渗工艺应用研究

摘要

本文首先对碳氮共渗工艺中氧电势—碳势的数学模型的建立进行了试验研究。结果表明线性回归方程的回归效果显著，并在随后的280B型柴油机传动齿轮的碳氮共渗试验中应用此数学模型对炉气碳势进行控制，取得了较好的渗层质量。其次对碳氮共渗工艺中的共渗温度、煤油滴量及通氨量三个主要影响因素对渗层组织的影响进行较为系统的研究。建立了共渗温度、煤油滴量及通氨量对渗层表面含碳量、表面含氮量、碳浓度分布梯度、氮浓度分布梯度、层深等五个数学表达式，较准确地反映了它们之间的规律性。最后，对280B型柴油机传动齿轮进行渗碳淬火和碳氮共渗工艺试验，说明在传统机车变速箱齿轮渗碳淬火工艺进行一定改进的基础上，在现有的设备条件下是可以进行较大直径的280B型柴油机传动齿轮渗碳淬火处理的。同时通过碳氮共渗工艺试验，发现在控制齿轮热处理变形，提高齿轮的加工效率和经济效益又多了一个途径。按碳氮共渗工艺所加工的280B型柴油机传动齿轮热处理变形小，硬化层质量高，满足了高速重载对内燃机车柴油机传动齿轮的性能要求，而且经济效益好，为新产品开发提供了重要的工艺依据。