В работе исследовали применение азотирования для обеспечения упрочнения зубчатых колес на уровне соответствующих значений твердости цементованной стали.
Технологический процесс с использованием азотирования позволяет повысить точность изготовления зубчатых колес. Относительная деформация колес при азотировании в 1,5 раза меньше, чем при цементации. Применение азотирования стали 07Х3ГНМ позволяет упростить технологический процесс изготовления колес и снизить трудоемкость процесса за счет исключения операций закалки и отпуска, необходимых после цементации, и окончательного шлифования зуба и базовой поверхности после азотирования.
Технологический процесс азотирования с использованием низкоуглеродистых мартенситных сталей может быть использован для упрочнения и других видов деталей, работающих на износ при высоком удельном давлении на поверхность. При этом допустимые контактные нагрузки зависят от характера распределения твердости по глубине диффузионной зоны. Установлено, что наиболее плавный переход от высокой поверхностной твердости к твердости сердцевины наблюдается у стали 10Х3ГНМФТ, которая по сравнению со сталью 07Х3ГНМ дополнительно легирована ванадием и титаном.
В результате азотирования диффузионные слои на низкоуглеродистых мартенситных сталях по всем характеристикам превосходят азотированные слои на обычно применяемых сталях типа 38Х2МЮА.