大型齒圈鍛件φ2180mm/φ1750mm×550mm，材料為17CrNiMo6鋼，變形要求嚴格。但經(jīng)過滲碳淬火后，通常齒頂脹大量約4~5mm,有時達6~7mm。

(1)正火及調(diào)質(zhì)對齒圈畸變的影響

1)正火以熱應力為主的正火與以組織應力為主的淬火處理在變化上是相反的。正火時，其直徑收縮。對于該齒圈類圓環(huán)零件，高度大大小于直徑，所以在熱應力的作用下，其實體趨于向球形變化，外圓面形成腰鼓形，直徑減少，特別是兩端直徑將大大減少。這就意味著在隨后的半精車、粗滾齒時切削量相對減少，而保留在齒圈鍛件上的那部分實體在隨后的滲碳淬火時， 必將促使齒頂圓直徑脹大。

2)調(diào)質(zhì)采用調(diào)質(zhì)作為預處理工序，鋼的組織為回火索氏體。滲碳體聚集球化，彌散度分布在基體中。與正火后所得到的片狀滲碳體相比，滲碳體的形狀、分布更加合理。該齒圈在組織應力作用下，實體趨于馬鞍形變化，其直徑增大，特別是兩端增大，這與隨后的滲碳淬火產(chǎn)生變形的趨向是一致的。因此，在預處理調(diào)質(zhì)時產(chǎn)生足夠的脹大量，然后由機加工半精車將 其切除，以減少隨后滲碳淬火的脹大量。

(2)預處理工藝的制定采用調(diào)質(zhì)工藝調(diào)質(zhì)加熱溫度860℃比最終淬火溫度高20~30℃)，并經(jīng)650℃高溫回火。將其內(nèi)孔直徑脹大量控制在8~10mm以內(nèi)，較為理想。以后按正常的工序，經(jīng)過滲碳降溫空冷，然后進行（820±10)℃均溫后，淬入170℃的硝鹽浴中冷卻，再經(jīng)210℃兩次回火，其齒頂圓直徑僅比滲碳淬火前脹大2mm左右。滿足了預期的脹大量，并且鍛件的圓度、上下錐度等均滿足要求。

(3)工藝要點嚴格控制調(diào)質(zhì)時的淬火溫度，溫度太低，則不能很好地起到減少脹大形變的作用；反之，溫度太高，則鍛件滲碳淬火后的齒頂圓尺寸可能產(chǎn)生收縮，因此需要進行實驗；對于形狀結構特別復雜，容易產(chǎn)生淬火裂紋的零件，特別是大型齒輪軸類，預處理最好不要采用調(diào)質(zhì)工藝。