齒輪材料的重要熱處理特性

cjlgl

齒輪材料的重要熱處理特性

淬透性
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,。
0 G& U- I$ g- Z" Y; ^! Y3 J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(shí)對(duì)工作的疲勞性能也不利,。
/ y$ R' Q8 a) B7 N* W* E3 X設(shè)計(jì)時(shí)考慮要點(diǎn)：
1. 零件尺寸越大，內(nèi)部熱容量越大,，淬火時(shí)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。
. E. }  ?  A) ~( g# ]" w2. 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�,，保證沿整個(gè)截面有良好的綜合機(jī)械性能，同時(shí),，減少變形,，防止開裂。
* }7 z" p1 K1 h% {8 }9 a3. 對(duì)碳鋼齒輪,，由于碳鋼的淬透性低,，在設(shè)計(jì)大尺寸時(shí)，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),。
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)。
淬硬性
含義：指鋼在正常淬火條件下,，以超過(guò)臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達(dá)到最高硬度,。
設(shè)計(jì)時(shí)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,。
- a7 P+ A5 U4 h, a% I9 u& i: a+ C" t' p過(guò)熱敏感性
; t, ~4 ]  C: f' C+ T含義：指鋼在正常淬火條件下,，以超過(guò)臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達(dá)到最高硬度。
9 M, i) p; m, `; F設(shè)計(jì)時(shí)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。
# U% e# c2 E# S  }# A回火穩(wěn)定性
含義：指鋼在正常淬火條件下,，以超過(guò)臨界冷卻速度所形成馬氏體組織能夠達(dá)到最高硬度,。
9 g/ B7 [5 m' [: |# y! c( x  A+ ^& F設(shè)計(jì)時(shí)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,。
' Q+ K& C" [& @4 U0 q變形開裂傾向
$ r, E+ K9 W1 _3 N. A3 q( N含義：指鋼在加熱和冷卻過(guò)程中產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，其綜合作用超過(guò)鋼的σs或σb而產(chǎn)生變形開裂的傾向,。
設(shè)計(jì)時(shí)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：
1. 設(shè)計(jì)齒輪時(shí),，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量避免尖角和厚薄斷面的突然變化,。
+ T; r, ], i3 O' @7 [% ^2. 采用緩和的淬火介質(zhì)或淬火方法。
尺寸穩(wěn)定性
含義：指零件在長(zhǎng)期存放或使用中尺寸穩(wěn)定不變的性能,。這對(duì)精密齒輪是很重要的,。
' \+ [# d' Y6 j2 _設(shè)計(jì)時(shí)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(shí),，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(shí)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。
. q" d. K8 L$ r) b; ]( Y回火脆性
含義：指鋼在某一溫度范圍回火時(shí)所發(fā)生的沖擊性降低現(xiàn)象,。
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,。
設(shè)計(jì)時(shí)考慮要點(diǎn)：
合金結(jié)構(gòu)鋼在250℃～400℃回火時(shí)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(guò)熱處理方法來(lái)消除,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn),。
+ g: e' R$ c7 `7 [1 _  S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(shí)也會(huì)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(duì)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。
9 d' B  C: ^! F