某高精度數(shù)控機(jī)床齒輪，所使用材料為40CrNi鋼。

(2)熱處理技術(shù)條件 經(jīng)熱處理后高精度齒輪應(yīng)達(dá)5級精度要求，齒輪硬度47一49HRC，其內(nèi)子L變形量<0.06mm，內(nèi)子L圓度誤差應(yīng)≤0.015mm，鍵槽寬變化應(yīng)≤0.015mm。

(3)加工工藝流程 鍛坯一退火一粗機(jī)械加工一正火十高溫回火一半粗機(jī)械加工一去應(yīng)力退火一精機(jī)械加工一真空淬火一低溫回火一成品。

(4)熱加工及熱處理工藝規(guī)范

①退火 加熱溫度800～900℃、保溫時(shí)間2h，隨爐緩慢冷卻。

②正火十高溫回火 正火的加熱溫度860℃左右、保溫時(shí)間為1.5h，然后出爐空冷；高溫回火的溫度為650℃左右、保溫時(shí)間2h，然后緩慢冷卻。

③去應(yīng)力退火 加熱溫度200℃、保溫時(shí)間為24h。

④真空淬火 在真空度133Pa下加熱，加熱至650℃適度保溫后再升溫至790℃保溫后，淬油冷卻（回充氮?dú)猓诘驼婵?6.6Pa下油冷)。

⑤低溫回火 加熱溫度160~180℃，保溫3～4h后出爐空冷。經(jīng)上述工藝處理后，40CrNi鋼制高精度齒輪能滿足其技術(shù)條件要求。

(5)高精度數(shù)控機(jī)床齒輪熱處理工藝解析

①退火 其目的是消除應(yīng)力，均勻組織，改善工件的切削加工工藝性能。

②正火十高溫回火 其作用有兩個(gè)：一是均勻組織、細(xì)化晶粒、改善組織，改善工件的切削加工性能；二是去除鋼中的氫，防止白點(diǎn)和氫脆的產(chǎn)生。該工藝是將細(xì)化品粒的工藝和鍛件的去氫合在一起，統(tǒng)籌考慮。

③去應(yīng)力退火 旨在進(jìn)一步減少或消除切削加工所形成的殘余內(nèi)應(yīng)力。

④真空淬火 其目的在于可實(shí)現(xiàn)工件的光潔淬火，工件變形小，所獲得的工件尺寸精度高、力學(xué)性能較好。

⑤低溫回火 更進(jìn)一步減少真空淬火工藝導(dǎo)致的殘余內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而減少工件的變形，保證工件的尺寸穩(wěn)定、高精度要求。

高精度數(shù)控機(jī)床齒輪熱處理工藝技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)

①鍛造工藝應(yīng)嚴(yán)格控制 對坯料應(yīng)進(jìn)行反復(fù)鐓拔成形，使帶狀組織≤3級，保證組織致密。

②正火十高溫回火 對于高精度機(jī)床齒輪是必要的，絕不能省略。在進(jìn)行高溫回火操作時(shí)一定注意加熱溫度，選取高溫回火的上限溫度，回火后的冷卻則應(yīng)注意緩冷，以達(dá)消除加工應(yīng)力、穩(wěn)定工件尺寸以及鋼件去氫、防止白點(diǎn)和氫脆的目的。 

③注意事項(xiàng) 這里的特定去應(yīng)力退火，其加熱溫度僅200℃，但退火保溫時(shí)間卻長達(dá)24h， 目的在于在較低的溫度下工件所產(chǎn)生的熱應(yīng)力更小，由于溫度低又要達(dá)到減少殘余內(nèi)應(yīng)力的目的，勢必需延長保溫時(shí)間。

④回真空熱處理新工藝的應(yīng)用 在環(huán)境壓力低于正常大氣壓以下的減壓空間中進(jìn)行加熱、保溫的熱處理工藝，稱為真空熱處理。在真空熱處理中的作用可概括為四點(diǎn)：一是可防止金屬氧化，工件只要在lO（-1）Pa的真空度下，金屬的氧化速度就極慢，在真空度<1.33×10（-2）Pa的真空度下加熱金屬，雖然都高于金屬氧化物的分解壓力，但亦可得到無氧化的光亮表面，二是對表面的凈化作用，金屬表面在真空熱處理時(shí)，若爐內(nèi)氧的分壓<氧化物的分解壓，金屬表面氧化物分解生成的氧氣可被真空泵排出爐外，金屬表面的油污也將被加熱分解為氫氣、水蒸氣和二氧化碳等從而被真空泵排出爐外，起到脫脂凈化作用，三是具有脫氣作用，在真空熱處理過程中，由于金屬零件內(nèi)外具有壓差，溶解在金屬中的氣體會(huì)向金屬表面擴(kuò)散而脫附，溫度越高，脫氣效果就越好，四是加熱速度緩慢，工件在空熱處理過程中主要依靠輻射方式傳熱，其加熱速度比鹽浴爐和爐氣中加熱慢，故加熱時(shí)間需適當(dāng)延長，降低了生產(chǎn)率，但工件截面溫差小、工件變形比其他加熱方式小。

現(xiàn)在幾乎所有熱處理工藝均可進(jìn)行真空熱處理。真空淬火現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種鋼材和鈦、鎳、鈷基合金等金屬材料，真空淬火后鋼件硬度高且均勻，表面光潔，無氧化脫碳，變形小。真空加熱時(shí)的脫氣作用還可提高鋼件的強(qiáng)度、耐磨性、抗咬合性和疲勞強(qiáng)度等，使鋼件使用壽命提高。因此，在條件允許的情況下應(yīng)優(yōu)先選取該工藝。與鹽浴加熱淬火相比較，真空淬火具有下列特點(diǎn)。

①工件經(jīng)真空淬火后，工件淬火變形較小，為精密機(jī)件的淬火提供了方便。

②真空加熱，防止了工件表面的氧化和脫碳，經(jīng)淬火后可獲得光亮的表面。

③真空淬火可有效地提高工件的使用壽命。例如與鹽浴加熱淬火相比較，真空淬火可使模具壽命提高30%-40%,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

④真空加熱淬火無污染，綠色環(huán)保。