9310航空齿轮真空渗碳热处理表面强化数值模拟及工艺参数优化

摘要

为了改善航空齿轮的疲劳性能，基于真空渗碳热处理技术，对9310航空齿轮进行热处理强化，采用有限元仿真分析方法，对表面渗碳层的碳浓度分布以及渗碳层深度进行预测，并基于正交实验法优化了真空渗碳工艺参数，最后开展了齿轮真空渗碳试验。试验结果表明：最佳优化工艺参数为渗碳温度960℃,强渗脉冲开始和结束时齿面碳浓度分别为0.84%与1.80%;渗碳后齿面微观组织为针状马氏体，心部微观组织主要为板条状马氏体以及部分残余奥氏体，表面硬度最大值740HV,心部硬度最大值402HV;优化后的工艺参数能够有效提高渗碳层深度以及标准点碳浓度，相比优化前渗碳层标准点碳浓度提高了21.2%。

关键词

9310航空齿轮 / 真空渗碳 / 碳浓度 / 有效渗碳层 / 工艺参数优化

基金资助

国家自然科学基金项目(52075552)