坦白講。我一開始根本不信。

幾天前，有個(gè)身為齒輪廠的張總給我撥通電話，講他們廠的齒輪老是出現(xiàn)斷齒情況，煩擾到幾乎要崩潰。跑了好多家熱處理公司，卻毫無(wú)成效。更換材料，成本會(huì)成倍增加，有些承受不住。

他向我發(fā)問，詢問我是否清楚“齒輪強(qiáng)化拋丸打砂機(jī)”此項(xiàng)事物。老實(shí)講，那時(shí)我還認(rèn)定他所提及的是那種用于清理銹跡的物件 -- 關(guān)乎打砂，難道不就是去除氧化皮這一行為？

后來查了資料才意識(shí)到自己有多無(wú)知。

齒輪強(qiáng)化是干嘛的

在搜索期間，我察覺到一個(gè)我從未思考過的要點(diǎn)，即進(jìn)行拋丸操作時(shí)，其并非僅僅是對(duì)齒輪表面予以清理，它最為稱奇的是朝著齒輪內(nèi)部“填入”物品，此物品乃是殘余壓應(yīng)力，這恰似為齒輪披上了一層無(wú)形的防護(hù)甲胄。

來講一下，齒輪于受拉之際是最易于出現(xiàn)裂開情況的。你先運(yùn)用數(shù)目眾多的小鋼丸去對(duì)它進(jìn)行“錘擊”，其表面會(huì)被砸出一個(gè)個(gè)的凹坑，之后齒輪出于本能地想要把凹坑“撐回”原狀，其表面便會(huì)產(chǎn)生一股朝著內(nèi)部收縮的力量，這也就是殘余壓應(yīng)力。

這股存在著的壓應(yīng)力而言呢，它會(huì)持續(xù)留存著。后續(xù)當(dāng)齒輪處于工作狀態(tài)的時(shí)候呢，所遭受到的那種拉應(yīng)力，將會(huì)有一部分首先被它給抵消掉，如此一來，裂紋出現(xiàn)的時(shí)間就會(huì)被延遲，甚至有可能根本就不會(huì)出現(xiàn)了。

就是這么回事。不換材料，不加厚齒輪，就能延長(zhǎng)疲勞壽命。

看到這個(gè)數(shù)據(jù)我徹底不淡定了

存在一篇資料講述，借由噴丸強(qiáng)化，傳動(dòng)齒輪的抗疲勞壽命最長(zhǎng)可延長(zhǎng)至一千五百個(gè)百分點(diǎn)，這實(shí)在是超乎想象，太離譜了，我多次反復(fù)查看了好幾回，的確就是如此這般書寫的。

疲勞強(qiáng)度可提升至超過百分之三十，殘余壓應(yīng)力最高能夠抵達(dá)一千六百兆帕。

這么個(gè)情況究竟意味著啥呢？原本本該一年就廢掉的齒輪，做完強(qiáng)化之后搞不好能用十年，甚至十五年都不會(huì)出現(xiàn)損壞的狀況。對(duì)于變速箱，還有像減速機(jī)這類維修起來特別棘手的部位，真的是沒什么話可說了。

我繼續(xù)往下看，風(fēng)電齒輪的案例立馬驗(yàn)證了我的想法。

那種直徑為800毫米的大齒輪，其硬度是60HRC，在經(jīng)過拋丸強(qiáng)化之后，齒根圓角所在位置的殘余壓應(yīng)力，直接就達(dá)到了1015MPa，層深為200微米，既不需要去更換材料，也不用對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改動(dòng)，僅僅依靠這個(gè)工藝，就這么強(qiáng)硬地給齒輪增添了一層保護(hù)。

清理vs強(qiáng)化，根本不是一回事

進(jìn)一步深入挖掘了一番技術(shù)方面的詳細(xì)內(nèi)容，發(fā)覺在這個(gè)行業(yè)之中，眾多人員的認(rèn)知實(shí)際上是存在著偏差的。

拋丸或者噴丸的確是劃分成了清理與強(qiáng)化這兩種目的。清理指的是去除銹跡、除掉氧化皮，然而要是想要進(jìn)行強(qiáng)化，參數(shù)是不一樣的——彈丸的硬度、直徑、速度、覆蓋率，這些都需要進(jìn)行調(diào)整。

經(jīng)過滲碳淬火的齒輪，使用硬度較大的鋼丸方可具備良好的強(qiáng)化效果，通常選取55到62HRC的那種。倘若你期望對(duì)齒面采取較為溫和一點(diǎn)的方式，以換成55到62HRC的鋼丸，那么壓應(yīng)力水平便需要降低至原來的一半。

大廠怎么用的

在法士特齒輪公司，已然著手大規(guī)模推進(jìn)此項(xiàng)工作，他們擁有一套經(jīng)自身摸索而得的噴丸工藝參數(shù)體系，并且將這套體系直接運(yùn)用在變速箱關(guān)鍵零部件的批量生產(chǎn)任務(wù)中。

標(biāo)致雪鐵龍進(jìn)行了雙級(jí)噴丸處理，采用不同丸料分兩次進(jìn)行噴丸 ，哎，講出來全都是錢呀。然而人家的邏輯十分簡(jiǎn)單：開展一回 ，能夠運(yùn)用更為便宜的材料制造出更為長(zhǎng)壽的齒輪 ，這很劃算。

那些坑，我跟你說說

我逛了幾個(gè)熱處理論壇，發(fā)現(xiàn)圍繞拋丸的爭(zhēng)議還真不少。

滲碳淬火之后，是先進(jìn)行回火呢，還是先開展拋丸呢？有人講，先實(shí)施拋丸，之后再回火，能夠消除拋丸所帶來的表面加工硬化現(xiàn)象，有人則說，先進(jìn)行回火，然后再拋丸，才可以獲取穩(wěn)定的殘余應(yīng)力場(chǎng)。各自都存在一定的道理，得看具體的材料以及工件的要求。

但是，存在著一件被大家共同認(rèn)可的事情：拋丸這件事情，最好是把它安排在處于最后一道工序的前面的位置，只有通過這樣的安排，才能夠形成處于穩(wěn)定狀態(tài)的殘余壓應(yīng)力層，而這個(gè)殘余壓應(yīng)力層不會(huì)被在后續(xù)階段所進(jìn)行的磨削加工給破壞掉。

另外，拋丸之后會(huì)致使粗糙度有所增加，這屬于副作用。然而，好消息在于，齒面的凹坑在一定程度上具備儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的能力，對(duì)于齒輪實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)而言影響不算大。

會(huì)壞嗎？等你怕了才知道

維護(hù)保養(yǎng)這塊，我查到一些拋丸機(jī)廠家的資料。

葉片，是磨損大戶之一，定向套，同樣屬于磨損大戶，分丸輪，亦是磨損大戶。通常情況下，葉輪能夠使用800至1200小時(shí)，然而，定向套以及分丸輪，大概在600到1000小時(shí)的時(shí)候，就需要進(jìn)行更換了。

每天開機(jī)前看一眼

每日進(jìn)行的班前檢查切不可省去，要查看葉輪是否存在裂紋，護(hù)板有無(wú)穿孔情況。啟動(dòng)之后，需分辨拋丸器有無(wú)異常聲響，觀察彈丸循環(huán)是否順暢。

常見故障表現(xiàn)為，清理呈現(xiàn)出效果欠佳的狀況，大多是由于彈丸數(shù)量較少或者葉片出現(xiàn)了磨損情況，設(shè)備產(chǎn)生劇烈震動(dòng)，通常是葉輪處于不平衡狀態(tài)或者軸承發(fā)生損壞所致。

回歸到齒輪本身

重新提起最前頭講過的。張總隨后情形如何呢？他去操作了一臺(tái)齒輪強(qiáng)化拋丸打砂機(jī)。三個(gè)月過后給我撥通電話，語(yǔ)氣已然不同：“哥們，以往我們最擔(dān)憂收到客戶投訴齒輪出現(xiàn)斷齒狀況，賠錢賠得心里發(fā)怵了。這三個(gè)月出貨的數(shù)量沒有改變，售后所花費(fèi)的費(fèi)用卻降低了七成?！薄?/p>

并非知曉他那到底是怎樣確切去具體計(jì)算的賬目情況。僅僅聽聞，在當(dāng)下這個(gè)時(shí)候，他所從事的是齒輪強(qiáng)化這一行為，并且達(dá)到了頗為沉迷上癮的程度。

可以使用多少年，一臺(tái)齒輪強(qiáng)化拋丸打砂機(jī)？對(duì)于這個(gè)問題，我認(rèn)為他自己也回答不上來。然而我清楚，他的那些齒輪，或許比他廠里的設(shè)備更具耐用性……