螺旋伞齿轮预备调质处理工艺案例介绍：

实例大型螺旋伞齿轮，外径φ2180mm,内径φ1750mm，齿宽550mm,材料为17CrNiMo6钢，要求渗碳淬火，对热处理畸变要求较严格。
(1)渗碳淬火螺旋伞齿轮畸变情况 大型齿轮渗碳淬火后，一般齿顶膨胀量为4- 5mm,有时达到6 -7mm。
(2) 预备热处理方法选择与螺旋伞齿轮畸变控制效果正火与调质对畸变的影响，主要是内应力对齿轮畸变的影响。以热应力为主的正火与以组织应力为主的(调质)淬火在尺寸的变化上是相反的。
1)预备热处理采用正火，其目的主要是为以后的热处理做好组织准备。但是，正火的同时也将引起齿轮的畸变，螺旋伞齿轮直径将收缩。对于该齿圈类圆环零件，高度远小于直径，所以在热应力的作用下，其实体趋于向球形畸变，外圆面形成鼓形，直径尺寸将减小，特别是两端直径尺寸将大大减小。这就意味着在随后的半精车、粗滚齿时切削量相对减少，而保留在工件上的那部分实体在随后的渗碳淬火时，必将促使齿顶圆直径胀大，即增加齿轮的膨胀趋势。
2)预备热处理采用调质时，钢的组织为回火索氏体。渗碳体聚集球化，弥散分布在基体中。与正火后所得到的片状渗碳体相比，渗碳体的形状、分布更加均匀合理。粒状渗碳体对于基体没有切割作用，基体仍然呈连续状态，组织均匀性更好，更有利于滚齿加工。

该螺旋伞齿轮在组织应力的作用下，实体趋于马鞍形变化，其直径方向的尺寸将增大，特别是两端的尺寸将增大更多。这与随后渗碳淬火产生畸变的趋势是一致的。
经相同的淬火工艺进行多次淬火，则每次的齿顶圆直径都有所增大，只是每次大大量减小而已。
希望在预处理调质时产生足够的膨胀量，然后由机加工半精车将其切削掉，以员少随后渗碳淬火的膨胀量。
经过高于渗碳淬火温度的调质处理，使齿轮在渗碳淬火前已经过充分的畸变，预备热处理调质时的畸变趋势与渗碳后的淬火畸变趋势是一致的，从而能够起到减渗碳淬火后的胀大畸变的作用。同时，调质处理后的显微组织，特别是碳化物的形状、分布比正火(包括等温正火)更加均匀合理，因此也能够起到减少渗碳淬火后发生畸变的作用。
由于调质淬火温度较高，其内外孔径的膨胀量达到10mm以上，超过了预期范围。因此，预备热处理前内孔直径应留有足够的膨胀量。预备热处理温度应根据最终淬火畸变的情况而定。对于该齿圈，采用的调质工艺为860C淬火(比最终淬火温度高20~30C)，并经6509C高温回火，将内孔直径膨胀量控制在8~ 10mm以内，较为理想。装:3)齿圈畸变控制效果。齿圈经调质处理后，按正常的工序，经渗碳降温空冷，吊入170C的硝盐浴中淬火，再经2109C两次回火，其齿顶圆直径仅比渗碳淬火前胀大了2mm左右，满足了预期的膨胀量，并且齿轮的圆度、上下锥度等均满足了要求。
调质淬火的温度需要严格控制，温度低，则不能很好地起到减少胀大畸变的作用;温度太高，则齿轮渗碳淬火后的齿顶圆尺寸可能产生收缩。