在一般工业应用中，12Cr2Ni4材料的渗碳淬火齿轮的预热处理工艺多采用正火处理，而高参数的渗碳淬火齿轮的预热处理工艺多采用正火回火处理，也有少数采用调质处理。然而，到目前为止，还没有关于预热处理对变形影响的对比实验研究的报道。在控制渗碳淬火齿轮变形的研究过程中，从变形控制的角度出发，比较研究了不同预热处理方法对渗碳淬火齿轮变形的影响。通过优化预热处理工艺，可以大大降低渗碳淬火齿轮的变形。
测试材料和测试方法
实验材料12CrNi4渗碳淬火钢经电炉熔炼和电渣重熔精炼，其化学成分列于表1。它由自由锻造、锻造后的粗化和粗化后的初步热处理形成。为了研究预热处理方法对变形的影响，采用了两种不同的预热处理方法：正火回火和正火淬火回火。锻件经超声波探伤合格。每次测量都要测量三次，取三次测量的平均值作为该次测量的尺寸值，渗碳淬火工艺前后的尺寸之差就是畸变量。模拟齿轮测量的尺寸是两个相互垂直的外圆直径尺寸。试验方法是将不同预备热处理的试样同炉进行畸变量的测试试验，装炉要领是位置要比较接近、装炉高度要保持一致，从而保证渗碳的气氛环境和淬火的冷却条件均匀一致。然后将不同预备热处理的试样的变形量进行对比分析。
在渗碳淬火过程中不同预热处理方法对变形影响的工艺试验中，使用了两种试验工具，一种是国际上使用的C形变形试样，另一种是按比例缩小的模拟齿轮。C形扭曲样品的形状和尺寸见图1，模拟齿轮的结构尺寸见图2。在进行渗碳淬火工艺试验前，将C形试样的开口尺寸作为原始尺寸进行测量，渗碳淬火工艺试验后，再次测量开口尺寸作为最终尺寸。