離子滲氮熱處理在齒輪加工制造業中應用技術廣泛

傳動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。青島熱處理指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。傳統的齒輪制造中，多數傳動齒輪都是采用滲碳淬火熱處理工藝。隨著工業技術的發展，大功率、高速度和高可靠性齒輪需求量日益增加，傳統滲碳淬火熱處理工藝對要求高性能的齒輪，因滲碳過程中的內氧化、畸變大等，質量不穩定，精度和性能難以保證。于是，齒輪離子滲氮熱處理得到廣泛應用，尤其是精密齒輪行業，離子滲氮熱處理有取代滲碳淬火之勢。

齒輪的離子氮化減少了磨削過程，節約了成本，離子氮化熱處理可以有效地保證齒輪氮化層深度的要求。離子滲氮變形小，硬度高，齒輪兩側滲氮均勻。因此，近年來離子氮化熱處理技術已經取代氣體氮化熱處理和氣體滲碳淬火熱處理在齒輪制造行業，特別是在精密齒輪行業得到了廣泛的應用。

普通滲碳齒輪表面硬度低，耐磨性差，接觸疲勞強度低。但由于滲碳層深，心部強度高，彎曲疲勞強度高，可以滿足普通齒輪的使用要求。但滲碳淬火齒輪的畸變是一個無法攻克的技術難關，形狀復雜的齒輪精度無法保證。高精度齒輪的齒輪精度必須通過磨齒來提高，成本大大增加。

離子滲氮齒輪可以采用不同低溫熱處理，變形量小，齒輪畸變小，可保證一個齒輪離子滲氮熱處理后齒輪之間保持一種高精度。

由于滲氮層在滲氮后處于壓應力狀態，可部分抵消疲勞載荷下的拉應力，延緩疲勞過程，并提高齒輪及其他零件在交變載荷下的疲勞壽命。

對于離子滲氮的深滲層，由于滲層較深，硬度梯度較慢，因此在保證工件耐磨性的同時增加韌性。

對于性能要求高的工件，特別是需要進行深滲層離子滲氮熱處理的工件，離子滲氮熱處理前的淬火和回火質量直接影響離子滲氮熱處理后的質量。良好的離子滲氮熱處理質量的前提是良好的調質質量。

從生產企業規模和成本管理來看，滲碳淬火適合于通用齒輪的大批量進行生產，而離子滲氮熱處理工藝技術則更適合于大型齒輪、單件或中小學生批量問題以及發展高性能齒輪。

目前，離子滲氮齒輪在工程機械、風電等領域上得到了較好地應用。近幾年，齒輪離子氮化已廣泛應用，并有取代滲碳淬火齒輪的趨勢。