齒輪材料的重要熱處理特性

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齒輪材料的重要熱處理特性

淬透性
/ m  y! H. L7 B, U/ ?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,。
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(kāi)裂,，同時(shí)對(duì)工作的疲勞性能也不利,。
設(shè)計(jì)時(shí)考慮要點(diǎn)：
! H$ b( n! c1 z: J1. 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,。
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�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(kāi)裂,。
1 K3 _% v$ S" N6 w7 {3. 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),。
5 b4 D- R6 ^0 Q: ], x5 ^  ?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(kāi)齒后調(diào)質(zhì)。
/ r* S( X5 _$ ~# E( m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,。
過(guò)熱敏感性
9 Q* P+ s9 M" I8 y4 i& W. R* X9 ^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。
: U  y6 i0 h9 F0 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。
2 @" t: x$ P7 R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,。
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,。
變形開(kāi)裂傾向
/ t# T+ O% V' k: l3 e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(kāi)裂的傾向,。
2 ?# `& s- R. r1 q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(kāi)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,。
- T0 g( W+ i5 {) @8 n7 \# m2. 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,。
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。
回火脆性
5 }0 |- ~3 p0 j9 }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(chēng)為第一類(lèi)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),。
2 k( s2 S. c4 f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(chēng)為第二類(lèi)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。