42CrMoA钢内齿圈的热处理工艺改进

摘 要：在风力发电机组中，增速箱内齿圈是最为关键的组成部件，在风力作用下，与齿轮等相关组件共同承担着产生动力传递作用，使发电机得到相应的转速，因此，在实际工作中，对内齿圈的使用寿命和可靠性具有更高的要求，材料特性应该满足相应的力学强度条件和极端温差条件，比如在冷热温差和低温冷脆性的影响下，材料的尺寸稳定等。

关键词：42CrMoA钢；内齿圈；热处理；工艺改进；风力发电；增速箱

在热处理工艺中，为了使内齿圈的承载能力得到提高，在制造内齿圈的过程中，采用的合金钢都是比较优质的，常用的材料有34Cr2Ni2MoA、42CrMoA等，加工路线：第一步锻造毛坯，第二步粗插齿，第三步热处理工艺，第四步磨齿操作。由于内齿圈的尺寸比较大，对力学性能和壁薄具有较高要求，因此，对热处理工艺要求比较严格。本文对42CrMoA钢内齿圈的性能和改进措施进行探讨。

1 热处理工艺及相关技术要求

对于2MW的风力发电机组而言，内齿圈调质毛坯尺寸：120mm为壁厚，1900mm为外直径，质量为2700kg， 42CrMoA钢为内齿圈的材料，根据相应的客户技术协议对内齿圈的力学性能进行验收，内齿圈的截面尺寸范围为101-160mm，参考硬度的范围为270-300HB。在毛坯正火后调质处理过程中，在相关技术要求和工件特点的基础上，对热处理工艺进行确定，使用普通无保护气氛的井式电阻加热炉进行正火后调质，控制温度的精确度为±100℃，采用N32机械淬火油作为淬火介质，冷却速度最大为69℃/s，同时应该保持较高的回火温度，最好为510℃。经过调质处理后，内齿圈相应的力学性能基本符合标准，比如伸长率、屈服强度、抗拉强度等，但是如果冲击吸收能量远远低于标准值30J，表示内齿圈不合格。必须重新测试，对力学性能进行校正，尽量使所有性能数据完全符合标准。

2 影响内齿圈性能的原因分析及工艺改进措施

42CrMoA钢内齿圈的热处理工艺改进