1、中间常啮合齿轮（见图1）。材料为20CrMnTi钢。图1 中间轴常啮合齿轮技术要求：有效硬化层深0.7-1.1mm；表面硬度5863HRC；心部硬度3545HRC；金相组织符合EQY1252001标准。工艺流程：下料锻造正火粗车精车滚剃齿渗碳淬火清洗回火喷丸磨内孔磨端面渗碳设备：推杆式连续无罐渗碳炉。渗碳工艺流程：预氧化渗碳淬火清洗、回火。渗碳工艺参数：表1和2分别是原来渗碳工艺和降温BH催渗工艺的参数。（1）应用BH2之前的工艺参数（见表1）表1 应用BH2之前的工艺参数预氧化预热区透烧区渗碳区扩散区预冷区清洗回火温度48088092094085070180RX 气m3/h7645碳 势 %
2、1.051.201.101.00时间 分钟1251007515050（2）应用BH2之后的工艺参数（见表2） 表2 应用BH2之后的工艺参数氧化预热透烧渗碳扩散预冷89090082031.251.00.90齿轮采用芯棒挂装方式进行热处理，每料盘三串，每串五件，合计每盘十五件。2.1.2实验结果和分析渗碳结果比较：表3比较了经表1和2工艺处理后渗碳淬火效果。 表3应用BH催渗前、后的渗碳淬火效果Harden case （mm）Carbide classM+A表面硬度心部硬度应用前0.951.1060623540应用后1.001.053438热处理畸变比较：见表4和图2：表4.应用BH催渗前、后齿
3、轮热处理畸变比较序号内孔变形齿形变化齿向变化中心距变化10.150.100.0090.0050.0070.0300.02020.140.110.0080.0290.02130.160.090.0040.0310.02440.080.0060.02650.120.050.0100.0280.01960.070.02570.180.02380.130.0119100.017110.022120.012130.013140.01815标准热前尺寸61.775热后尺寸62允许变形量0.225热后精度允许降低一级即0.008，齿形精度8FG，GB10095-88 热后精度允许降低一级即0.007，齿形精
4、度8FG，GB10095-88中心距1480.0315 图2 应用BH催渗前、后齿轮内孔、齿形、齿向和中心距变化的比较由表1和2可知，采用降温BH催渗后，虽然温度降低了40，但经相同时间处理后两者的渗层深度相当，即保持原来（940）的渗速和生产效率，同时渗层波动范围减小了，即渗层均匀性得到改善；渗层中碳化物呈细小均匀分布，马氏体、残余奥氏体级别减小一级；渗层内碳浓度梯度分布平缓，可明显改善齿轮品质。由表4和图1可见，应用降温BH催渗前、后，齿轮内孔变形量虽然都低于允许值（0.225mm），但是，应用前变形量及其波动范围较大（0.110.18 mm）；而应用前后比较小（0.070.11 mm），
5、一致性有所改善。齿形变化值两者相差更大，应用前被测试的齿轮中有2/3超过精度降低一级的允许值（0.008 mm）；而应用后都低于允许值。应用前有1/3齿轮的齿向变化值超过精度降低一级的允许值（0.007 mm）；而应用后全部低于允许值。应用前、后中心距都低于允许值，但应用后变化较小，波动范围较小。应用降温BH催渗后还能有效地节约RX气体和电能；由于降低炉温，使炉内工件，随炉工装夹具及砌砖体的使用寿命都有大幅度提高。综上所述，应用本技术后不仅能保证齿轮渗碳淬火后达到技术要求，而且能实现渗层内无碳化物的特殊要求；能有效地减少齿轮热处理畸变，尤其在减少齿形变形上效果更为明显，生产者认为可使齿轮精度等
6、级提高0.5级。2.2从动螺旋锥齿轮的应用效果2102.2.1从动螺旋锥齿轮降温BH催渗以下数据出自金属热处理1998.第六期 BH-2催渗剂在汽车后桥齿轮渗碳中的应用湖北车桥集团 钟贤荣等。2.2.1.1实验条件HT1090、HT6471、HT1020和HT130等，其中HT1090从动螺旋锥齿轮简图如图3所示。图3 HT1090从动螺旋锥齿轮简图产品技术要求：显微组织：按ZBT0400188汽车渗碳齿轮金相检验标准进行评定，其中M.A15级和K16级为合格。硬化层深度：1.01.3 mm硬度：表面硬度为5863HRC；心部硬度为3345 HRC。变形要求：内孔变形0.08 mm；内端面变形
7、0.15 mm；外端面0.08 mm。VKES4/2-70/85/130、爱协林多用箱式炉。渗碳工艺：原工艺和降温BH催渗工艺分别见图4和5。 92010 82010均温强 渗扩 散 碳势110085丙酮自动调节甲醇16 L/h氮气 2.8立方米/小时 时间 8小时/炉图4从动螺旋锥齿轮原渗碳工艺 880 碳 势11508BH丙酮 自动调节BH甲醇12 /L氮 气28立方米/小时时 间7小时/炉图5 从动螺旋锥齿轮降温BH催渗工艺2.2.1.2 实验结果和分析应用降温BH催渗前、后工艺参数的比较见表5。可见BH催渗温度比原工艺低40，而渗碳周期却减少一小时，渗速快了12.5%。表5 原工艺和降
8、温BH催渗工艺参数的比较用前、后强渗淬火温度用前830用后碳势%0.85用BH1.150.8每炉周期为8小时每炉周期为7小时表6 原工艺和降温BH催渗后质量检验结果*原工艺BH工艺12硬化层深度mm1.21.11.16碳化物级别4.53.51.52.5马氏体、残奥表面硬度HRC58.5596059.5616361.5心部硬度HRC343535.536373836.5表中第5行为平均值渗碳后质量检测结果见表6。可见BH催渗后硬化层深度变化范围窄，均在1.150.05 mm；而原工艺为1.150.10 mm；碳化物细小均匀，平均为2级，原工艺平均超过3级；马氏体、残余奥氏体比原工艺降低1级多；BH
9、催渗后表面硬度均在5963HRC范围内，原工艺硬度偏低问题得到彻底纠正；心部硬度在3640HRC，变化不大。表7表示了原工艺和降温BH催渗后对从动螺旋锥齿轮内孔、内、外端面测量值。可见原工艺处理后内孔有2件（共4件，占50%）超差，外端面不平度全部超过允许值（0.008 mm），内端面都没有超差；降温BH催渗后，其内孔，内、外端面变化值全部低于允许值。由于畸变程度大为减少，所以主、从螺旋锥齿轮的接触区较好，一次配对合格率达90%以上。齿轮噪音下降至7578分贝。采用降温BH催渗后，多次由国家汽车质量监督检验中心对驱动桥总成齿轮进行齿轮疲劳台架试验，均得到较理想的结论。表7原工艺和降温BH催渗淬
10、火后从动螺旋锥齿轮内孔、内、外端面测量值*检测项目1.35.56262.538.539变形内孔0.06内端面外端面第5行为平均值2.2.2 从动螺旋锥齿轮快速BH催渗10 以下数据出自 南阳威克达齿轮股份有限公司 李国勇 朱永强 催渗技术在连续炉上的应用 2002.3。2.2.2.1 实验条件EQ145、2402和6B5后桥从动螺旋锥齿轮。其中6B5026齿轮简图见图6。图6 6B526从动螺旋锥齿轮简图钢材：20CrMoH钢。按ZBT0400188标准评定。渗层深度：1.51.9 mm。表面硬度5864HRC；心部（齿根处）硬度3040 HRC。见图1标注。LS X 15型连续式渗碳淬火自动
11、线。原渗碳工艺和快速BH催渗工艺分别列在表8和9中。2.2.2.2实验结果和分析表10表示了两种渗碳工艺处理后渗碳层深度、表面和心部的硬度及渗层显微组织的级别。可见两者渗层深度相同，但是采用快速BH催渗后推料周期从原工艺的50-52min减至37-38min，工艺周期缩短4.4小时，提高渗速达25%以上；碳化物和马氏体，残余奥氏体级别都降低一级，渗层显微组织得到改善。表8从螺旋锥齿轮原渗碳工艺区 域预处理一区二区三区四区五区温度（）860930910碳 势（%C）1.300.95甲醇（ml/min）丙酮（ml/min）10250-10空气流量m3/h0/0.350/0.300/0.25推料周期
12、50-52min装载方法：齿面朝上平放。每盘两摞，每摞6件，每盘12件。下同。表9从动螺旋锥齿轮快速BH催渗工艺区段碳势（%C）甲醇ml/min181620丙酮ml/min空气m3/h0/0.637-38min 表10两种渗碳工艺处理后渗层的深度、显微组织和硬度检验结果比较项目渗碳层深度mm心部硬度 HRCK级别M、AR级别1.75-1.8561-6233-3544-5催渗工艺3表11列出该齿轮在热处理前和快速BH催渗后大端面平面度变化情况。可见内端面平面度变化大于外端面，数月检测表明，采用快速BH催渗淬火后从动螺旋锥齿轮的一次合格率达91%，比原工艺处理的合格率提高10%。以上表明，采用快速
13、BH催渗技术可提高渗速25%；改善齿轮渗层显微组织；减少从动螺旋锥齿轮的渗碳淬火所引起的畸变，提高齿轮精度。2.3 TS半轴齿轮应用效果4 数据出自 江苏飞船齿轮股份有限公司，陆小兵、李厚宏等BH催渗剂在LSX-15连续渗碳线上的应用 2001.3 2.3.1 实验条件 表11 BH催渗淬火齿轮大端面平面度变化端面外圈（mm）端面内圈（mm）热前热后0.020.03891112TS半轴齿轮，材料20CrMnTi钢见表12实验炉子：LSX-15型连续式自动渗碳淬火线。原工艺及快速和降温BH催渗工艺分别见表13、14和15表面硬度 HRC渗层深度mm金相花键孔变形量mm58-6433-481.0-
14、1.4汽车标准0.05表12 TS半轴齿轮技术要求表13 TS半轴齿轮原渗碳工艺*碳势C%甲醇量L/h0.50.25丙酮量L/h1.2-1.5空气自 动 调 节*装炉量180只、节拍36min、渗碳周期13.2小时表14 TS半轴齿轮快速BH催渗工艺*1.5-2.0*装炉量180只、节拍28分钟、渗碳周期10.26小时。表15 TS半轴齿轮降温BH催渗工艺*810甲醇L/h0.6丙酮L/h1.2 -2.0*装炉量180只、节拍32分钟、渗碳周期11.7小时。2.3.2 实验结果和分析经表13、14和15的渗碳淬火后齿轮九点抽检结果分别见表16、17和18。碳浓度剥层分析结果见图7。由表13和14 可知，采用快速BH催渗后推料周期由36min减至28min，渗碳周期由13.2h缩短至10.26h，而渗层深度基本相同，即提高渗速达22%；渗层均匀、显微组织和花键孔变形都有改善。表16 原工艺处理后质量检查统计的结果金相组织（范围）渗层mm花键变形范围mmMAKF5级1级1.05-1.20.03-0.12表17 快速BH催渗后质量检查统计的结果4级3级1.05-1.1559-630.05-0.11表18 降温BH催渗后质量检查统计的结果
