齿轮热处理原因:因为齿轮是用于传递动力、改变方向或速度的重要零件,受力条件非常复杂。
齿轮常见失效形式
1. 齿轮接触面磨损或齿面塑性变形--表面硬度不足;
2. 齿轮面剥落--疲劳损坏、点蚀;
3. 断齿--韧性低、强度低或超载。
齿轮热处理预期效果
1. 齿面高硬度,抗接触疲劳,提高耐磨性能;
2. 提高齿轮根部及齿轮的韧性和强度。
工作环境:齿轮材料与热处理选择
1. 轻载环境:45钢,采用调质或正火;
2. 中载环境:45钢、40Cr,采用调质、耐磨部位表面淬火;
3. 重载环境:20Cr、20CrMnTi,采用渗碳淬火;
4. 精密传动:38CrMoAlA,采用调质渗碳。
齿轮热处理案例
》》渗碳齿轮(低碳钢)
1. 工作环境:适用于高速重载齿轮
2. 材料选用:20Cr、20CrMnTi,30CrMnTiA等
3. 工艺流程:下料--锻造--正火--切削加工--渗碳--淬火--低温回火--精加工。
4. 热处理作用解析:
正火:细化晶粒,调整硬度,便于切削加工
加热至Ac3+30~50℃
组织细珠光体+(少量铁素体)
渗碳:提高表面含碳量
920~930℃保温3-9h
淬火:获得马氏体,提高表面硬度
直接淬火或一次淬火
理想组织:
表面:隐针M+Ar(少量)+碳化物
心部:低碳M+F(少量)
回火:消除淬火应力,低温200℃, M?M回
工艺流程:下料--锻造--正火--粗加工--调质--半精加工--精车加工--表面淬火及低温回火--精磨。
热处理作用解析:
正火/完全退火:
细化晶粒,调整硬度
加热至Ac3+30~50℃,空冷
细珠光体+(少量铁素体)
调质热处理:
使心部具有良好强韧性
加热至Ac3+30~50℃后淬火+500~600℃高温回火,
获得索氏体
表面淬火(感应或火焰):
提高表面硬度
表面加热至Ac3+30~50℃,心部没有加热。
淬火后表面获得马氏体,
过渡层马氏体 +F +残余奥氏体
心部回火索氏体
低温回火:消除淬火应力,低温200℃,M?M回
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