毛坯采用煤爐加熱鍛造，不能控溫，按實驗操作。鍛后空冷?，F場隨機抽樣八件，用誤差為±15°C 的光電測溫儀測量始鍛溫度，分別為1300°C始鍛的3件，1260°C始鍛的3件，1240°C的2件。再從630件中隨機抽2件，一件始鍛溫度為1280 °C，組織如圖2 (a) 所示; 另一件始鍛溫度為1180°C，組織如圖2(b)所示。

完全退火是將鋼件或鋼材加熱至AC3以上20～30℃，保溫足夠長時間，使組織完全奧氏體化后緩慢冷卻，以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。它主要用于亞共析鋼（WC=0.3％～0.6％），其目的是細化晶粒，均勻組織，消除內應力，降低硬度和改善鋼的切削加工性。低碳鋼和過共析鋼不宜采用完全退火、低碳鋼完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。過共析鋼加熱至Accm以上奧氏體狀態緩冷退火時，有網狀二次滲碳體析出，使鋼的強度、塑性和沖擊韌度顯著降低。

 不完全退火是將鋼加熱至AC1～AC3（亞共析鋼）或AC1～Accm（過共析鋼）之間，經保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。由于加熱至兩相區溫度，基本上不改變先共析鐵素體或滲碳體的形態及分布。如果亞共析鋼原始組織中的鐵素體已均勻細小，只是珠光體片間距小，硬度偏高，內應力較大，那么只要進行不完全退火即可達到降低硬度、消除內應力的目的。由于不完全退火的加熱溫度低，過程時間短，因此對于亞共析鋼的鍛件來說，若其鍛造工藝正常，鋼的原始組織分布合適，則可采用不完全退火代替完全退火。

預備熱處理 由于均勻化退火需要在高溫下長時間加熱，因此奧氏體晶粒十分粗大，需要再進行一次完全退火或正火，以細化晶粒、消除過熱缺陷。

去應力退火和再結晶退火： 為了消除鑄件、鍛件、焊接件及機械加工工件中的殘留內應力，以提高尺寸穩定性，防止工件變形和開裂，在精加工或淬火前將工件加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝稱為去應力退火。

 鋼的去應力退火加熱溫度較寬，但不超過Ac1點，一般在500～650℃之間。鑄鐵件去應力退火溫度一般為500～550℃，超過550℃容易造成珠光體的石墨化。焊接鋼件的退火溫度一般為500～600℃。一些大的焊件構件，難以在加熱爐內進行去應力退火，常常采用火焰或工頻感應加熱局部退火，其退火加熱溫度一般高于爐內加熱。去應力退火保溫時間也要根據工件的截面尺寸和裝爐量決定。鋼的保溫時間為3min/mm，鑄鐵的保溫時間為6min/mm。去應力退火后的冷卻應盡量緩慢，以免產生新的應力。

 再結晶退火是把冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上保持適當的時間，使變形晶粒重新轉變為均勻等軸晶粒，同時消除加工硬化和殘留內應力的熱處理工藝。經過再結晶退火，鋼的組織和性能恢復到冷變形前的狀態。

 再結晶退火既可作為鋼材或其他合金多道冷變形之間的中間退火，也可作為冷變形鋼材或其他合金成品的終熱處理。再結晶退火溫度與金屬的化學成分和冷變形量有關。當鋼處于臨界冷變形度（6%～10%）時，應采用正火或完全退火來代替再結晶退火。一般鋼材再結晶退火溫度為650～700℃，保溫時間為1～3h，通常在空氣中冷卻。



原預備熱處理工藝是調質，后按兩種工藝處理：一部分進行調質，另一部分進行正火， 以比較兩種熱處理工藝的效果。

調質：加熱設備為RJJ-75-9T井式爐;采用圓形筐整齊堆放，每筐80件左右; 830°C 保溫3h后32°C水淬;高溫回火工藝為720°C3h爐冷至660°C空冷。調質后齒坯的硬度為198～196HB，196～182HB以180～182HB，部分齒坯的硬度超過規定的190HB。顯微組織如圖3所示，為回火索氏體。

 不完全退火用于過共析鋼主要為了獲得球狀珠光體組織，以消除內應力，降低強度，改善切削加工性能，故又稱球化退火。實際上球化退火是不完全退火的一種。

 球化退火是使鋼中碳化物球化，獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。主要用于共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼。其目的是降低硬度，均勻組織，改善切削加工性，并為淬火作組織準備。

正火：加熱設備為65kW臺車爐; 正火工藝為920°C×3 h散冷，部分堆冷。正火后齒坯的硬度為189～187HB 、179～178HB、180～175HB，符合要求( 170～190HB )。顯微組織如圖4所示，為鐵素體和珠光體，比較均勻。

 過共析鋼鍛件鍛后組織一般為片狀珠光體，如果鍛后冷卻不當，還存在網狀滲碳體。不僅硬度高、難于切削加工，而且增大鋼的脆性，淬火時容易產生變形或開裂。因此，鍛后必須進行球化退火，獲得粒狀珠光體。球化退火的關鍵在于奧氏體中要保留大量未溶碳化物質點，并造成奧氏體碳濃度分布的不均勻性。為此，球化退火加熱溫度一般在AC1以上20～30℃不高的溫度下，保溫時間亦不能太長，一般以2～4h為宜。冷卻方式通常采用爐冷，或在Ar1以下20℃左右進行較長時間等溫。

兩種預備熱處理工藝都能細化工件的晶粒，改善切削加工性能。但正火與調質相比，大 幅度降低了成本。

 均勻化退火又稱擴散退火，它是將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低于固相線的溫度下長時間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現象的熱處理工藝。其目的是消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產生的枝晶偏析及區域偏析，使成分和組織均勻化。為使各元素在奧氏體中充分擴散，均勻化退火加熱溫度很高，通?？砂创笥行Ы孛婊蜓b爐量大小而定。一般均勻化退火時間為10～15h。

機加工

調質處理的齒坯標記為A0，共168件。正火的齒坯標記為7M，共135件。機加工過程為粗車→精車→鉆孔→銑齒。由于正火處理的坯料組織比較均勻，硬度也較勻，易于鉆孔 ， 但是光潔度稍差。調質處理的齒坯組織不均勻，機加工性能較差，但光潔度優于正火的齒坯。

調質處理的齒坯之所以有這種現象，與調質處理工藝有關，淬火溫度偏低，可能有部分鐵素體還沒有轉變為奧氏體，從而導致部分齒坯硬度不均勻。