如何通过改进热处理工艺并采取模具矫正方法控制17CrNiMo6钢大型超薄齿
大型传动齿轮箱超薄内齿圈，材料17CrNiMo6，质量550kg，外形尺寸Φ1120mm（外圆直径）×Φ944mm（内孔直径）×260mm（宽），热处理技术要求：渗碳淬火有效硬化层深2. 40～2. 90mm，齿面硬度58～62HRC，心部硬度30～38HRC，金相组织符合企业标准，晶粒度不粗于6级。热后变形要求：锥度≤1. 35mm，圆度≤1.35 mm，公法线变动量≤0.7‰，齿顶圆缩小量≤1.5‰。
(1)原加工路线及工艺、畸变问题
1)加工路线。锻坯→粗车→钻孔→插齿→渗碳淬火→喷丸→精车→磨齿成品。
2)原渗碳工艺及问题
原渗碳工艺路线：预热650℃×1h→渗碳(930±10)℃×50h→降温，出炉前保温830℃×2h→出炉空冷→高温回火680℃×4h→淬火加热(820±10)℃×2.5h→硝盐淬火(160±10)℃→低温回火（210±20）℃×10h→出炉空冷。
零件清洗刷防渗涂料，每炉5件，渗碳气氛采用甲醇+异丙醇富化气，淬火介质为160～170℃硝盐浴，进行等温淬火。经检验，其渗碳层深度、表面硬度、心部硬度及渗碳层金相组织均符合技术要求，但变形较大，出现超差的情况较多。
(2)改进工艺
1)在齿圈插齿前粗加工后进行高温正火。
2)降低渗碳温度，前期增加阶梯升温的阶段数。零件在加热过程中，表面和心部会出现两次温差高峰，第一次出现在表面温度600℃左右，第二次发生在表面温度800℃左右。改进后增加了400℃和850℃段等温，以使机加工残余应力在低温阶段得以大部分消除，同时降低加热温差造成的热应力。适当降低淬火温度。通过检验，零件变形降低了一个等级。但仍偶有变形超差的情况。 17CrNiMo6钢大型内齿圈渗碳矫正淬火工艺曲线
3)渗碳矫正淬火工艺及齿圈淬火冷却采用模具矫正法。实行模具矫正淬火，将模具和齿圈一起冷却，使齿圈在冷却过程中通过模具得到强制矫正，而随后的长时间回火处理消除了淬火冷却时产生的应力，稳定了零件尺寸，防止了变形的反弹。渗碳矫正淬火工艺见图4-27。检验结果比较理想。
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