齒輪材料及熱處理及軸類

1、齒輪材料及熱處理一、        工作條件以及材料與熱處理要求1.條件: 低速、輕載又不受沖擊 要求: HT200 HT250 HT300 去應(yīng)力退火 2.條件: 低速(1m/s)、輕載,如車床溜板齒輪等 要求: 45 調(diào)質(zhì),HB（布氏硬度）200-250 3.條件: 低速、中載,如標(biāo)準(zhǔn)系列減速器齒輪 要求: 45 40Cr 40MnB 

2、;(5042MnVB) 調(diào)質(zhì),HB220-250 4.條件: 低速、重載、無沖擊,如機(jī)床主軸箱齒輪 要求: 40Cr(42MnVB) 淬火 中溫回火(洛氏硬度) HRC40-45 5.條件: 中速、中載,無猛烈沖擊,如機(jī)床主軸箱齒輪 要求: 40Cr、40MnB、42MnVB 調(diào)質(zhì)或正火,感應(yīng)加熱表面淬火,低溫回火,時效,HRC50-55 6.條件: 中速、中載或低速、重載,如車床變速箱中的次要齒輪 要求: 45 高

3、頻淬火,350-370回火,HRC40-45(無高頻設(shè)備時,可采用快速加熱齒面淬火)7.條件: 中速、重載 要求: 40Cr、40MnB(40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA)淬火,中溫回火,HRC45-50. 8.條件: 高速、輕載或高速、中載,有沖擊的小齒輪 要求: 15、20、20Cr、20MnVB滲碳,淬火,低溫回火,HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 滲氮,滲氮深度0.5mm,HV9009.條件: 高速、中載,無猛烈沖擊,如機(jī)床主軸輪.&#

4、160;要求: 40Cr、40MnB、(40MnVB)高頻淬火,HRC50-55. 10.條件: 高速、中載、有沖擊、外形復(fù)雜和重要齒輪,如汽車變速箱齒 輪(20CrMnTi淬透性較高,過熱敏感性小,滲碳速度快,過渡層均勻,滲碳 后直接淬火變形較小,正火后切削加工性良好,低溫沖擊韌性也較好) 要求: 20Cr、20Mn2B、20MnVB滲碳,淬火,低溫回火或滲碳后高頻 淬火,HRC56-62. 18CrMnTi、20CrMnTi(鍛造正火加工齒輪局部鍍同滲碳、 預(yù)冷淬火、低溫回火磨齒噴丸)滲碳層

5、深度1.2-1.6mm,齒輪硬度 HRC58-60,心部硬度HRC25-35.表面:回火馬氏體+殘余奧氏體+碳化物. 中心:索氏體+細(xì)珠光體11.條件: 高速、重載、有沖擊、模數(shù)5 要求: 20Cr、20Mn2B 滲碳、淬火、低溫回火,HRG56-62. 12.條件: 高速、重載、或中載、模數(shù)6,要求高強(qiáng)度、高耐磨性,如立車重要螺旋錐齒輪 要求: 18CrMnTi、20SiMnVB 滲碳、淬火、低溫回火,HRC56-62 13.條件: 高速、重載、有沖擊、外形復(fù)雜的

6、重要齒輪,如高速柴油機(jī)、 重型載重汽車,航空發(fā)動機(jī)等設(shè)備上的齒輪. 要求: 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA、20CrMnMoVBA(鍛造 退火粗加工去應(yīng)力半精加工滲碳退火軟化淬火冷處理低溫回火精磨)滲碳層深度1.2-1.5mm,HRC59-62.14.條件: 載荷不高的大齒輪,如大型龍門刨齒輪 要求: 50Mn2、50、65Mn 淬火,空冷,HB 241 15.條件: 低速、載荷不大,精密傳動齒輪. 要求: 35CrMO 淬火

7、,低溫回火,HRC45-50 16.條件: 精密傳動、有一定耐磨性大齒輪. 要求: 35CrMo 調(diào)質(zhì),HB255-302. 17.條件: 要求抗磨蝕性的計量泵齒輪.  要求: 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化 18.條件: 要求高耐磨性的鼓風(fēng)機(jī)齒輪. 要求: 45 調(diào)質(zhì),尿素鹽浴軟氮化. 19.條件: 要求耐、保持間隙精度的25L油泵齒輪。 要求: 粉末治金(生產(chǎn)批量要大). 20.條

8、件: 拖拉機(jī)后橋齒輪(小模數(shù))、內(nèi)燃機(jī)車變速箱齒輪(m6-m8). 要求: 55DTi或60D(均為低淬透性中碳結(jié)構(gòu)鋼)中頻淬火,回火, HRC50-55,或中頻加熱全部淬火.可獲得滲碳合金鋼的質(zhì)量,而工藝簡 化,材料便宜。二、備注: 1.機(jī)床齒輪按工作條件可分三組: (1).低速:轉(zhuǎn)速2m/s,單位壓力350-600N/mm2. (2).中速:轉(zhuǎn)速2-6m/s, 單位壓力100-1000N/mm2,沖擊負(fù)荷不大. (3).高速:轉(zhuǎn)速4-12m/s,彎曲力矩大,單位壓力200-700N/mm2.

9、 2.機(jī)床常用齒輪材料及熱處理: (1).45 淬火,高溫回火,HB200-250,用于圓周速度1m/s中等壓力,高頻 淬火,表面硬度HRC52-58,用于表面硬度要求高、變形小的齒輪. (2).20Cr滲碳、淬火、低溫回火 HRC56-62,用于高速、壓力、中等、并有沖擊的齒輪. (3).40Cr 調(diào)質(zhì),HB220-250,用于圓周速度不大,中等單位壓力的齒輪, 淬火,回火,HRC40-50,用于中等圓周速度、沖擊負(fù)荷不大的齒輪. (4)除上述條件外，如尚要求熱處理時變形小,則用高頻淬火、&#

10、160;硬度HRC52-58.3.汽車、拖拉機(jī)齒輪的工作條件比機(jī)床齒輪要繁重得多,要求耐磨性、 疲勞強(qiáng)度、心部強(qiáng)度和沖擊韌性等方面比機(jī)床齒輪高.因此,一般是載 荷重、沖擊大,多采用低碳合金鋼(除左行列出的牌號以外, 尚有20MnMoB、20SiMnVB、30CrMnTi、30MnTiB、20MnTiB等), 經(jīng)滲碳、淬火、低溫回火處理.拖拉機(jī)最終傳動齒輪的傳動扭矩較大, 齒面單位壓較高,密封性不好,砂土、灰土容易鉆入,工作條件比較差,常 采用20CrNi3A等滲碳。 4.一般機(jī)械齒輪最常用的材料是45和40Cr，其熱處理方法

11、選擇如下: (1).整體淬火;強(qiáng)度、硬度(HRC50-55)提高,承載能力增大,但 韌性減小,變形較大,淬火后須磨齒或研齒,只適用于載荷較大、無沖 擊的齒輪.應(yīng)用較少. (2).調(diào)質(zhì):由于硬度低,韌性也好不太高,不能用于大沖擊載荷下工作, 只適用于低速、中載的齒輪,一對調(diào)質(zhì)齒輪的小齒輪面硬度要比大齒 面硬度高出HB25-40. (3).正火:受條件限制不適合淬火和調(diào)質(zhì)的大直徑齒輪用. (4).表面淬火:45、40Cr高頻淬火機(jī)床齒輪廣泛采用,直徑較大用火 焰表面淬火.但對受較大沖擊載荷的齒輪因其韌性不夠,須用低碳鋼

12、 (有沖擊、中小載荷)或低碳合金鋼(有沖擊、大載)滲碳. 軸類熱處理實(shí)例一、        工作條件以及材料與熱處理要求 1.條件: 在滑動軸承中工作,周 2m/S,要求表面有較高在硬度的小軸,心軸. 如機(jī)床走刀箱、變速箱小軸. 要求: 45、50,形狀復(fù)雜的軸用40Cr、42MnVB.調(diào)質(zhì),HB228-255,軸 頸處高頻淬火,HRC45-50 2.條件: 在滑動軸承中工作, 周 3m/S,要求

13、硬度高、變形小,如中間帶傳動裝置的小軸 要求: 40Cr、42MnVB 調(diào)質(zhì),HB228-255,軸頸高頻淬火,HRC45-50. 3.條件: 周 2m/S,大的彎曲載荷及摩擦條件下的小軸，如機(jī)床變速箱小軸。 要求: 15、20、20Cr、20MnVB 滲碳,淬火,低溫回火,HRC58-62. 4.條件: 高載荷的花鍵軸,要求高強(qiáng)度和耐磨,變形小. 要求: 45 高頻加熱,水冷,低溫回火,HRC52-58. 5.條件: 在滾動或滑動軸承

14、中工作,輕或中等負(fù)荷,低速,精度要求不高, 稍有沖擊,疲勞負(fù)荷可忽咯的主軸,或在滾動軸承中工作,輕載, 1m/s的次要花鍵軸. 要求: 45 調(diào)質(zhì),HB225-255(如一般簡易機(jī)床主軸)6.條件: 在滾動或滑動軸承中工作,輕或中等負(fù)荷轉(zhuǎn)速稍高. 150N.m/(cm2.s),精度要求高,沖擊,疲勞負(fù)荷不大. 要求: 45 正火或調(diào)質(zhì),HB228-255,軸頸或裝配部位表面淬火,HRC45-50. 7.條件: 在滑動軸承中工作,中或重載,轉(zhuǎn)速較高400N.m/cm2.S,&#

15、160;精度較高,沖擊、疲勞負(fù)荷不大. 要求: 40Cr 調(diào)質(zhì),HB228-255或HB248-286,軸頸表面淬火,HRC54, 裝配部位表面淬火HRC45. 8.條件: 其他同上,但轉(zhuǎn)速與精度要求比上例高,如磨床砂輪主軸. 要求: 45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC56. 9.條件: 在滑動或滾動軸承中工作,中載、高速、心部強(qiáng)度要求不高,精 度不太高,沖擊不大,但疲勞應(yīng)力較大,如磨床,重型齒輪銑床等主軸. 要求: 20Cr 滲 碳,淬火,低溫回火,HRC58-62. 10.條件: 在滑動或滾動軸承中工作,重載,高速(400N.m/cm2.s) 沖擊,疲勞應(yīng)力都很高. 要求