大型齒圈鍛件φ2180mm/φ1750mm×550mm，材料為17CrNiMo6鋼，變形要求嚴(yán)格。但經(jīng)過(guò)滲碳淬火后，通常齒頂脹大量約4~5mm,有時(shí)達(dá)6~7mm。

(1)正火及調(diào)質(zhì)對(duì)齒圈畸變的影響

1)正火以熱應(yīng)力為主的正火與以組織應(yīng)力為主的淬火處理在變化上是相反的。正火時(shí)，其直徑收縮。對(duì)于該齒圈類圓環(huán)零件，高度大大小于直徑，所以在熱應(yīng)力的作用下，其實(shí)體趨于向球形變化，外圓面形成腰鼓形，直徑減少，特別是兩端直徑將大大減少。這就意味著在隨后的半精車、粗滾齒時(shí)切削量相對(duì)減少，而保留在齒圈鍛件上的那部分實(shí)體在隨后的滲碳淬火時(shí)， 必將促使齒頂圓直徑脹大。

2)調(diào)質(zhì)采用調(diào)質(zhì)作為預(yù)處理工序，鋼的組織為回火索氏體。滲碳體聚集球化，彌散度分布在基體中。與正火后所得到的片狀滲碳體相比，滲碳體的形狀、分布更加合理。該齒圈在組織應(yīng)力作用下，實(shí)體趨于馬鞍形變化，其直徑增大，特別是兩端增大，這與隨后的滲碳淬火產(chǎn)生變形的趨向是一致的。因此，在預(yù)處理調(diào)質(zhì)時(shí)產(chǎn)生足夠的脹大量，然后由機(jī)加工半精車將 其切除，以減少隨后滲碳淬火的脹大量。

(2)預(yù)處理工藝的制定采用調(diào)質(zhì)工藝調(diào)質(zhì)加熱溫度860℃比最終淬火溫度高20~30℃)，并經(jīng)650℃高溫回火。將其內(nèi)孔直徑脹大量控制在8~10mm以內(nèi)，較為理想。以后按正常的工序，經(jīng)過(guò)滲碳降溫空冷，然后進(jìn)行（820±10)℃均溫后，淬入170℃的硝鹽浴中冷卻，再經(jīng)210℃兩次回火，其齒頂圓直徑僅比滲碳淬火前脹大2mm左右。滿足了預(yù)期的脹大量，并且鍛件的圓度、上下錐度等均滿足要求。

(3)工藝要點(diǎn)嚴(yán)格控制調(diào)質(zhì)時(shí)的淬火溫度，溫度太低，則不能很好地起到減少脹大形變的作用；反之，溫度太高，則鍛件滲碳淬火后的齒頂圓尺寸可能產(chǎn)生收縮，因此需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；對(duì)于形狀結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，容易產(chǎn)生淬火裂紋的零件，特別是大型齒輪軸類，預(yù)處理最好不要采用調(diào)質(zhì)工藝。