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齿轮类零件的材料和热处理工艺大揭秘

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:机床齿轮常用材料及热处理工艺如下:1)45钢。调质,220~250HBW,用于圆周速度不大,中等齿面压力的齿轮;淬火,回火40~50HRC,用于中等圆周速度,冲击负荷不大的齿轮。因此,多采用低碳合金钢,经渗碳、淬火、低温回火处理。受条件限制不适合淬火和调质的大直径齿轮用。机床齿轮广泛采用此工艺,直径较大的用火焰表面淬火。表2.7-16 齿轮类零件的选材及热处理(续)

齿轮类零件的材料和热处理工艺大揭秘

(1)常用机床齿轮 机床齿轮按工作条件可分三组:低速(圆周速度2m/s,齿面压力350~600MPa)、中速(圆周速度2~6m/s,齿面压力100~1000MPa,冲击负荷不大)、高速(圆周速度4~12m/s,齿的弯曲力矩大,齿面压力200~700MPa,冲击负荷不大)。机床齿轮常用材料及热处理工艺如下:

1)45钢。淬火,高温回火(200~250HBW)。用于圆周速度<1m/s、齿面中等压力;高频淬火,表面硬度52~58HRC,用于表面硬度要求高,变形小的齿轮。

2)20Cr。渗碳,淬火,低温回火56~62HRC,用于高圆周速度,齿面压力中等,并有冲击的齿轮。

3)40Cr。调质,220~250HBW,用于圆周速度不大,中等齿面压力的齿轮;淬火,回火40~50HRC,用于中等圆周速度,冲击负荷不大的齿轮。

(2)汽车、拖拉机齿轮 汽车、拖拉机齿轮的工作条件比机床齿轮差得多,载荷重、冲击大,要求耐磨、高疲劳强度,心部强度和冲击韧度等方面的要求也比机床齿轮高。因此,多采用低碳合金钢,经渗碳、淬火、低温回火处理。拖拉机传动链末端的传动齿轮传递的转矩较大,齿面压力较高,密封性不好,沙土,灰尘容易进入,工作条件比较差,常采用20CrNi3A等渗碳钢。

(3)一般机械齿轮 最常用的材料是45钢和40Cr。其热处理方法如下:

1)整体淬火。强度、硬度(50~55HRC)提高,承载能力增大,但韧性减小,变形比较大,淬火后需磨齿或研磨,只使用于载荷较大、无冲击的齿轮,应用较少。

2)调质。由于硬度低,韧性也不太高,不能用于大冲击载荷下工作,只使用于低速、中载的齿轮。一对调质齿轮的小齿轮齿面硬度要比大齿轮高25~40HBW。(www.xing528.com)

3)正火。受条件限制不适合淬火和调质的大直径齿轮用。

4)表面淬火。45钢、40Cr高频淬火。机床齿轮广泛采用此工艺,直径较大的用火焰表面淬火。但承受冲击较大的冲击载荷时,因其韧性不够,需用低碳钢(有冲击、中小载荷)或低碳合金钢(有冲击、大载荷)渗碳。不同工作条件下齿轮类零件的选材及热处理见表2.7-16。

2.7-16 齿轮类零件的选材及热处理

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(续)

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