蝸輪減速箱由于其結(jié)構(gòu)的限制，在運(yùn)轉(zhuǎn)時齒輪的磨損將高于齒輪減速箱的齒輪磨損。而蝸桿作為主要部件，當(dāng)工藝處理不當(dāng)及材質(zhì)出現(xiàn)質(zhì)量問題時極易發(fā)生故障。而工藝是否良好與是否具備先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備及科學(xué)的管理有一定關(guān)系，在處理工藝的選擇上，根據(jù)不同的參數(shù)不同可能會有所不同。但并不是每個廠家都會用最優(yōu)的生產(chǎn)工藝去生產(chǎn)，在行業(yè)極為細(xì)分的今天，通常專注于一種產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)對某一產(chǎn)品的工藝把握會更好，且設(shè)備更齊全。因此在選擇產(chǎn)品廠商的時候需要慎重考慮。

      蝸桿淬火工藝

      蝸桿齒部硬度大于45HRC，芯部硬度不大于30HRC。原熱處理工藝采用20Cr鋼經(jīng)滲碳后鹽爐淬火。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)：蝸桿表面硬度符合工藝要求，但是芯部硬度偏高，很明顯滲碳時的碳已擴(kuò)散到芯部，使芯部硬度偏高韌性不足內(nèi)應(yīng)力增大，內(nèi)應(yīng)力增大等是產(chǎn)生裂紋和斷裂傾向的根源；而且我們認(rèn)為20Cr滲碳后鹽爐淬火這樣的二步熱處理生產(chǎn)成本比較高且變形量大，淬火后變形量大往往需要再增加一道校直工序，使生產(chǎn)周期和成本進(jìn)一步提高。

      一：鹽爐加熱溫度840～850℃，保溫10min，水冷，低溫回火。

金相分析和硬度測試：蝸桿齒根部硬度都在50HRC以上，淬硬層深度約2.5mm。磁粉探傷和金相分析發(fā)現(xiàn)大部分蝸桿有細(xì)小裂紋，裂紋都位于齒根部，平均長度4～5mm，這是因為蝸桿齒根部的直徑正好處于45鋼常規(guī)淬火危險尺寸范圍內(nèi)。

      二：鹽爐亞溫加熱780～790℃，保溫10min，水冷，低溫回火。

      金相分析和硬度測試：蝸桿齒部硬度都在45HRC以上，淬硬層深度約2mm，顯微硬度檢測發(fā)現(xiàn)硬度梯度分布合理。磁粉探傷檢測和金相分析均未發(fā)現(xiàn)蝸桿有淬火裂紋。

      三:鹽爐加熱溫度840～850℃，零保溫1~2min，水淬油冷，低溫回火。

      金相分析和硬度測試：蝸桿齒部硬度都在45HRC以上，淬硬層深度約2mm。顯微硬度檢測發(fā)現(xiàn)硬度梯度分布合理。磁粉探傷檢測和金相分析同樣未發(fā)現(xiàn)淬火裂紋。

      試驗結(jié)果證明45鋼蝸桿采用降低淬火加熱溫度或減少保溫時間二種熱處理方法都能達(dá)到工藝要求。45鋼蝸桿亞溫加熱淬火之所以沒裂紋且硬度合格，這是因為蝸桿齒表面剛達(dá)到淬火溫度而蝸桿齒芯部尚未達(dá)到淬火溫度不發(fā)生相變。同樣45鋼蝸桿零保溫鹽爐淬火之所以沒有裂紋且硬度合格，我們認(rèn)為蝸桿在840～850℃加熱時，齒表面快速升溫，當(dāng)表面達(dá)到淬火溫度時，齒芯部同樣還處在相變點以下，這時淬火避開了45鋼淬火裂紋的危險尺寸區(qū)域，而且變形小。其次水淬、油冷分級淬火，減小了淬火應(yīng)力，減少了淬火開裂傾向。

      但是這二種淬火工藝也有一定局限性：鹽爐亞溫加熱和零保溫淬火時，蝸桿齒表面或因為加熱溫度較低或因為保溫時間幾乎為零，因而晶粒都比較細(xì)小且淬硬層區(qū)尚有少量未轉(zhuǎn)變的鐵素體，所以這二種工藝最好用于表面硬度45～50HRC、對變形要求比較高的零部件，另外那些尺寸正好處于45鋼淬火裂紋危險尺寸的零部件，也可以使用亞溫加熱淬火和零保溫淬火工藝以避免產(chǎn)生淬火裂紋。