渗碳变形一般能控制在什么范围？这批薄壁齿轮心里没底
最近接了个活，20CrMnTi的薄壁齿轮，外径120，内孔70，厚度只有15。图纸要求渗碳层深0.8-1.2，硬度58-62HRC，关键是内孔公差带了只有0.03，椭圆度要求0.02。
以前厂里渗碳的都是厚壁轴类或者大模数齿轮，公差都放宽到0.1以上了，直接淬火完上磨床搞定。这种薄壁件还是头一回碰，担心渗碳完了降温或者直接淬火的时候收缩得太厉害，内孔变成椭圆或者喇叭口。现在打算用井式炉气渗，920度渗碳，预冷到840度淬油。
想问下这工艺走下来内孔变形量大概在多少丝？有没有必要在渗碳前做个调质预处理来细化晶粒？或者淬火的时候用热油会不会好点？
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你这个尺寸和壁厚，按常规920度气渗加840度淬油，内孔收缩量基本在0.1-0.15mm左右，椭圆度很难保住0.02。20CrMnTi本身淬透性还可以，但薄壁件热应力加组织应力叠加，变形肯定小不了。想保孔径的话，别指望淬火后的公差，必须在淬火前留磨量，热后直接推孔或者上内圆磨。预处理做个正火就行，900度空冷，别搞调质，调质后表面硬度过高，后续车削内孔容易让刀，反而不利于控制渗碳前的尺寸精度。淬火油温提到80-100度能稍微缓和一下冷却速度，对减小椭圆度有好处，但整体缩量是避不开的。
我们厂干这种薄壁套类基本不用气渗，直接用真空渗碳炉，930度渗碳，高压气淬。气淬的冷却均匀性比油淬好太多了，变形量能比油淬降一半左右，内孔基本能控制在0.05mm以内。你那个井式炉温差本来就大，加上油淬搅动不均匀，薄壁件必歪。要是厂里没有真空炉，就老老实实上心轴压淬，淬火的时候把齿轮穿在心轴上用夹具压紧，强行限制椭圆度，不过缩量还是得靠磨削往回找。
15mm厚度叫薄壁？你这抗弯截面模量根本没那么差。变形大不大主要看你渗碳时间长短和装炉方式，别什么都往薄壁上推。你盘一下你一炉装多少件，是不是叠放得太密导致上面和下面冷却速度不一样？先把装炉间距拉开，每层之间加个耐热钢垫块，别让工件互相挤压，变形马上能降下来一截。
