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齿轮常用材料及热处理方法

时间:2016-05-05? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
        为了保证齿轮工作的可靠性,提高其使用寿命,齿轮的材料及其热处理应根据工作条件和材料的特点来选取。  
        对齿轮材料的基本要求是:应使齿面具有足够的硬度和耐磨性,齿心具有足够的韧性,以防止齿面的各种失效,同时应具有良好的冷、热加工的工艺性,以达到齿轮的各种技术要求。  
        常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。一般多采用锻件或轧制钢材。当齿轮结构尺寸较大,轮坯不易锻造时,可采用铸钢;开式低速传动时,可采用灰铸铁或球墨铸铁、低速重载的齿轮易产生齿面塑性变形,轮齿也易折断,宜选用综合性能较好的钢材;高速齿轮易产生齿面点蚀,宜选用齿面硬度高的材料;受冲击载荷的齿轮,宜选用韧性好的材料。对高速、轻载而又要求低噪声的齿轮传动,也可采用非金属材料、如夹布胶木、尼龙等。常用的齿轮材料及其力学性能列于下表。
齿轮
        钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种:  
        ●表面淬火  
        表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢,如 45、 40Cr钢等。表面淬火后,齿面硬度一般为40~55HRC。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高。耐磨性好;由于齿心部分未淬硬,齿轮仍有足够的韧性,能承受不大的冲击载荷。
        ●渗碳淬火 
        渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢,如 20、 20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56~62HRC,而齿轮心部仍保持较高的韧性,轮齿的抗弯强度和齿面接触强度高,耐磨性较好,常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后,轮齿变形较大,应进行磨削加工。
         ●渗氮  
         渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需要进行其他热处理,齿面硬度可达700~900HV。由于渗氮处理后的齿轮硬度高,工艺温度低,变形小,故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮,常用于含铅、钼、铝等合金元素的渗氮钢,如38CrMoAl等。 
        ●调质 
        调质一般用于中碳钢和中碳合金钥,如45、40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220~280HBS。因硬度不高,轮齿精加工可在热处理后进行。 
        ●正火 
         正火能消除内应力,细化晶粒,改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳钢正火处理,大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。 
         根据热处理后齿面硬度的不同,齿轮可分为软齿面齿轮(≤350HBS)和硬齿面齿轮(>350HBS)。一般要求的齿轮传动可采用软齿面齿轮。为了减小胶合的可能性,并使配对的大小齿轮寿命相当,通常使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高出30~50HBS。对于高速、重载或重要的齿轮传动,可采用硬齿面齿轮组合,齿面硬度可大致相同。
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        传动齿轮的服役寿命和可靠性,主要取决于齿轮的疲劳抗力,即齿轮的弯曲疲劳寿命和接触疲劳寿命。传统的齿轮制造中,多数传动齿轮都是采用渗碳淬火热处理工艺。随着工业技术的发展,大功率、高速度和高可靠性齿轮需求量日益增加,传统渗碳淬火热处理工艺对要求高性能的齿轮,因渗碳过程中的内氧化、畸变大等,质量不稳定,精度和性能难以保证。于是,齿轮优德体育w88官网手机版得到广泛应用,尤其是精密齿轮行业,优德体育w88官网手机版在齿轮制造业中应用广泛
        齿轮的离子氮化减少了磨齿工序,节省了成本同时优德体育w88官网手机版可以有效保证齿轮渗层深度的要求。离子氮化变形小,硬度高而且齿轮两侧氮化均匀。所以近年来齿轮制造业,尤其是精密齿轮行业,已逐步使用优德体育w88官网手机版技术代替气体渗氮热处理和或气体渗碳淬火热处理。
        青岛丰东热处理可以为客户提供化学热处理(渗碳热处理、渗氮热处理、碳氮共渗热处理)、真空热处理、等离子热处理(离子渗氮、离子氮碳共渗(软氮化)、离子渗氮+后氧化)、常规热处理(含深冷处理)等四大领域的热处理加工服务。在齿轮热处理方面拥有丰富的经验,如有需要,请拨打400-6577-217或联系在线客服。

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