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標(biāo)題: 齒輪材料的重要熱處理特性 [打印本頁]
作者: cjlgl    時間: 2010-4-9 21:56
標(biāo)題: 齒輪材料的重要熱處理特性
齒輪材料的重要熱處理特性
淬透性
$ x- ~& k% M- L5 E含義: 指鋼接受淬火而獲得馬氏體的能力,，不同鋼種接受淬火的能力不同。
! g% Q8 S' H; Q8 ^0 y淬透性不同的鋼,，淬火后得到的淬透層深度不同，從而沿截面分布的金相組織以及機(jī)械性能也不同,。淬透層深度是指由淬火表面馬氏體到50%馬氏體層的深度,。全部淬透的工件通常表面殘留著拉力,，容易產(chǎn)生變形和開裂,，同時對工作的疲勞性能也不利。 : b9 x1 M2 R5 \, W8 g1 C' \  H
設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)： 4 M6 _5 B9 @9 H
1. 零件尺寸越大,，內(nèi)部熱容量越大,，淬火時零件的冷卻速度越慢，因此,，淬透層越薄,，性能越差，這種現(xiàn)象叫做“鋼材的尺寸效應(yīng)”,。所以,，不能根據(jù)小尺寸的性能數(shù)據(jù)用于大尺寸零件的強(qiáng)度計(jì)算，而必須考慮鋼材的淬透性,。
3 f/ r, Z( Q- _2. 大截面或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的齒輪采用多元合金鋼,，保證足夠而適當(dāng)?shù)拇阃感裕ＷC沿整個截面有良好的綜合機(jī)械性能,，同時,，減少變形，防止開裂,。
3 _0 Q* j* ~& }' }' A: K) h3. 對碳鋼齒輪,，由于碳鋼的淬透性低，在設(shè)計(jì)大尺寸時,，正火和調(diào)質(zhì)效果相似,，而正火可降低成本，不必要求調(diào)質(zhì),。 8 F5 t0 a# o. `6 D
4. 大模數(shù)高質(zhì)齒輪由于受到鋼材淬透性的限制,，應(yīng)當(dāng)開齒后調(diào)質(zhì)。 0 ]/ ~( C  A! ~; g1 @- ^
淬硬性 + G9 A& G% x" N
含義：指鋼在正常淬火條件下,，以超過臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達(dá)到最高硬度,。
  `' S0 P# q1 V+ `6 D設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)：淬硬性與淬透性不同，它主要取決于鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高,，淬火后硬度越高,，而與合金元素關(guān)系不大。所以,，淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高,，而硬度低的鋼，也可能具有高的淬透性,。
0 O# ]# K4 Y  V' z2 q過熱敏感性
& X; J( L1 D8 s1 r4 V含義：指鋼在正常淬火條件下,，以超過臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達(dá)到最高硬度。 ( z" `( B2 J, ?; F
設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)：淬硬性與淬透性不同,，它主要取決于鋼中的含碳量,。鋼中含碳量越高，淬火后硬度越高,，而與合金元素關(guān)系不大,。所以，淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高,，而硬度低的鋼,，也可能具有高的淬透性。 # p% z  u5 L# e$ R8 {
回火穩(wěn)定性
% E! D. w, o* q) A# \7 T4 z含義：指鋼在正常淬火條件下,，以超過臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達(dá)到最高硬度,。
: g% v  v& ~, j4 h! r設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)：淬硬性與淬透性不同，它主要取決于鋼中的含碳量,。鋼中含碳量越高,，淬火后硬度越高，而與合金元素關(guān)系不大,。所以,，淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高，而硬度低的鋼,，也可能具有高的淬透性,。
: g# W8 f; J6 Z變形開裂傾向 0 e7 _' H# U7 I9 y- H. }. ^8 E3 \' J
含義：指鋼在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，其綜合作用超過鋼的σs或σb而產(chǎn)生變形開裂的傾向,。 ! b# x7 l; d& Y% ^5 R( Q
設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)： 加熱或冷卻速度太快,，加熱和冷卻不均勻都容易造成工件變形甚至開裂，因此： 4 O4 g! H! U9 F- l8 [
1. 設(shè)計(jì)齒輪時,，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量避免尖角和厚薄斷面的突然變化,。
7 F- Q% y6 c3 v7 V0 h7 Q2. 采用緩和的淬火介質(zhì)或淬火方法。
5 ~, P. Z6 p. ~+ K; G尺寸穩(wěn)定性
7 `; [: f# ^' {) D0 S2 C! W含義：指零件在長期存放或使用中尺寸穩(wěn)定不變的性能,。這對精密齒輪是很重要的,。
2 q9 a8 I* ~+ ~0 w; o設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)：引起尺寸變化的主要原因是內(nèi)應(yīng)力的存在以及組織中殘余奧氏體的分解,，因此，設(shè)計(jì)精密齒輪時,，應(yīng)當(dāng)要求穩(wěn)定化處理,，如淬火后進(jìn)行冷處理或低溫時效。使馬氏體趨于穩(wěn)定,，并減少內(nèi)應(yīng)力,，以使齒輪尺寸穩(wěn)定。 9 V! F! z9 D# u( `, t5 u# \
回火脆性 5 R1 v5 _9 g' F0 E# j- _: e, h
含義：指鋼在某一溫度范圍回火時所發(fā)生的沖擊性降低現(xiàn)象,。
2 b* t' [1 l6 k! h; Q' h* `產(chǎn)生回火脆性的鋼,，不僅室溫下沖擊韌性較正常為低，而且使鋼的冷脆溫度大為提高,。
- y: r1 w3 S# u; p! N" X/ D設(shè)計(jì)時考慮要點(diǎn)： 4 m' F; q/ A( j' n/ x- _
合金結(jié)構(gòu)鋼在250℃～400℃回火時引起沖擊韌性及斷裂韌性下降,，這種現(xiàn)象一般稱為第一類回火脆性。它不能通過熱處理方法來消除,，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮到這一點(diǎn),。 ' c# }6 C' ~4 ?# J' ~
某些合金結(jié)構(gòu)鋼(如Cr鋼、Cr-Ni鋼及Cr-Mn鋼)在375℃～575℃回火后緩慢冷卻時也會產(chǎn)生脆性,，一般稱為第二類回火脆性，快冷可以予以消除,。對于截面較大的齒輪,，可選用含有Mo或W的鋼，以消除或減小回火脆性,。
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