齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件
齿轮材料选择及其热处理
齿轮材料选择及其热处理The document was finally revised on 2021齿轮材料选择及其热处理摘要：齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件，是机械传动中应用最广泛的零件之一。
在齿轮的制造过程中,合理选择材料与热处理工艺,是提高承载能力和延长使用寿命的必要保证。
常用齿轮材料锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等的选择及热处理工艺进行了分析。
关键词：齿轮材料热处理工艺一、齿轮结构：二、齿轮的分类：按其外形分为：圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、、蜗杆蜗轮按齿线形状分为：直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮按轮齿所在的表面分为：外齿轮、内齿轮按制造方法可分为：铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮三、常用齿轮材料及热处理工艺的选择:1)高承载能力的重要齿轮，如汽车、拖拉机、矿山机械及航空发动机等齿轮汽车、拖拉机等齿轮主要分装在变速箱和差速器中，推动汽车、拖拉机运行,所以传递功率、冲击力及摩擦压力都很大, 工作条件比较差。
因此在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比较高，因此选用渗碳钢经渗碳、淬火及低温回火后使用最为合适。
小模数齿轮一般采用20Cr和20CrMnTi,而较大模数齿轮采用30CrMnTi 钢。
工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工、半精加工——渗碳+ 淬火+ 低温回火——喷丸——校正——精加工2)中等承载能力的齿轮，主要用于切削机床齿轮机床齿轮大多用于齿轮箱,传递动力,改变运动速度和方向,工作条件相对较好,载荷不大,工作平稳无强烈冲击,转速也不高,属工作条件较好的齿轮。
因此,要求综合力学性能好,一般选用调质钢制造, 如40 钢、45 钢、40Cr、40SiMn 等。
工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械半精加工——高频感应淬火+ 低温回火——磨削3)较低承载能力的齿轮较低承载能力的齿轮一般选用中碳钢(40、45)或低合金中碳钢(40Cr、40Mn、40MnB等)制造,进行调质处理,调质后硬度约为200～300HB。
齿轮常用材料及热处理
齿轮常用材料及热处理
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。
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。
常用齿轮材料及其力学性能。
齿轮锻造工艺
齿轮锻造工艺齿轮作为机械传动中不可或缺的部件，其制造工艺也显得尤为重要。
齿轮锻造工艺是一种常见的制造方法，下面将详细介绍齿轮锻造的工艺流程及注意事项。
一、材料选择1.1 钢材选择齿轮锻造所选用的钢材应具备高强度、高耐磨性、高耐蚀性等特点。
常用的钢材有20CrMnTi、40CrNiMoA、42CrMo等。
1.2 材料热处理在进行齿轮锻造前，需要对材料进行热处理。
通过控制加热温度和保温时间，使钢材达到适宜的组织状态。
常用的热处理方法有淬火+回火、正火等。
二、预备工作2.1 切割原材料将所选用的钢材按照要求切割成合适大小的坯料。
2.2 加热坯料将切割好的坯料放入加热炉中进行加热，使其达到适宜锻造温度。
三、锻造工艺3.1 模具设计与制作根据齿轮的形状和尺寸，设计合适的模具。
模具制作需要注意材料的选用和加工精度。
3.2 锻造过程将加热坯料放入锻造机中，按照设计好的模具形状进行锻造。
锻造过程中需要注意温度、力度、速度等参数的控制。
3.3 修整将锻造后的齿轮进行修整，去除表面毛刺和不规则部分。
四、后处理工艺4.1 热处理对锻造后的齿轮进行热处理，以提高其硬度和耐磨性。
4.2 机加工通过车床、铣床等机器进行加工，使齿轮达到要求的精度和表面光洁度。
五、质量检测5.1 外观检测对齿轮外观进行检查，排除表面缺陷等问题。
5.2 尺寸检测通过专业设备进行尺寸测量，确保齿轮符合要求。
5.3 功能测试通过装配到相应设备中进行功能测试，确保齿轮能够正常运转。
六、注意事项6.1 温度控制在锻造过程中需要严格控制温度，避免过高或过低对钢材造成损害。
6.2 锻造力度锻造力度需要根据齿轮的形状和尺寸进行调整，避免出现变形等问题。
6.3 热处理热处理需要严格按照要求进行，以保证齿轮的硬度和耐磨性。
以上就是齿轮锻造工艺的详细介绍。
在实际生产中，还需要根据具体情况进行调整和改进，以提高齿轮的质量和生产效率。
常用材料及零件热处理
常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。
6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。
淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。
但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。
未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。
碳钢的淬透性低。
在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。
直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。
如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。
7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。
常用齿轮材料选择及其热处理工艺
齿轮材料的选择及其热处理工艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
20crmnmo齿轮的工作条件
1. 概述20CrMnMo是一种常用的合金结构钢，具有较高的强度和硬度，广泛用于制造各种齿轮零件。
在实际工作中，齿轮通常处于高强度、高速度、高温度等苛刻的工作条件下。
了解20CrMnMo齿轮在不同工作条件下的性能表现对于提高齿轮的使用寿命具有重要意义。
2. 高强度要求在工程机械、汽车、航空航天等领域，20CrMnMo齿轮通常需要承受较高的载荷和冲击。
这就要求齿轮材料具有足够的强度和韧性，以保证齿轮在工作中不易发生断裂或变形。
20CrMnMo钢具有较高的强度，可以满足齿轮在高载荷和冲击下的使用要求。
3. 高速度要求在一些工业设备中，齿轮需要以较高的转速工作，这就对齿轮的耐磨性能提出了较高的要求。
20CrMnMo齿轮具有良好的耐磨性能，可以适应高速度工作条件下的需求。
4. 高温度要求在一些特殊环境中，齿轮可能需要在较高的温度下工作，例如高温熔炼设备、高温润滑环境等。
20CrMnMo合金结构钢具有较好的高温强度和热稳定性，能够适应高温工作条件下的使用需求。
5. 总结在工程实践中，20CrMnMo齿轮的工作条件通常是多种因素综合作用的结果，需要综合考虑其强度、硬度、韧性、耐磨性、高温性能等多方面因素。
在实际设计和使用过程中，应根据具体工作条件对齿轮材料和热处理工艺进行合理的选择和设计，以确保齿轮在各种工作条件下都能够正常运行并具有较长的使用寿命。
还需注意齿轮使用过程中的维护和保养工作，及时检查和更换磨损严重的齿轮零件，以确保齿轮系统的可靠性和安全性。
6. 热处理对20CrMnMo齿轮的影响20CrMnMo齿轮在使用前通常需要经过热处理工艺，以提高其强度、硬度和耐磨性。
热处理工艺对20CrMnMo齿轮的性能具有重要影响，一般包括热处理温度、冷却速度和时效处理等环节。
6.1 热处理温度对20CrMnMo齿轮进行热处理时，热处理温度的选择对最终的组织结构和性能具有较大影响。
通常情况下，热处理温度会根据钢的化学成分和工作要求进行合理选择。
工程齿轮的材料选择与热处理技术
工程齿轮的材料选择与热处理技术工程齿轮作为机械传动系统中重要的零部件之一，其材料选择和热处理技术影响着齿轮的强度、硬度和耐磨性等性能指标。
本文将就工程齿轮的材料选择和热处理技术展开讨论，帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、工程齿轮的材料选择工程齿轮的材料选择主要考虑以下几个因素：1. 强度要求：工程齿轮在传动系统中承受较大的载荷，因此材料的强度是选择的首要考虑因素。
常用的工程齿轮材料有合金钢、碳钢和铸铁等。
合金钢具有较高的强度和硬度，适用于对强度和耐磨性较高的场合。
碳钢适用于载荷较小的场合，成本较低。
铸铁适用于低速低载的场合，但其硬度较低。
2. 耐磨性要求：工程齿轮在传动过程中会发生摩擦和磨损，因此对材料的耐磨性要求较高。
合金钢具有较好的耐磨性，因此在对耐磨性要求较高的工程齿轮中应用较多。
对于低速低载的场合，碳钢和铸铁也能满足耐磨性要求。
3. 制造成本：工程齿轮的制造成本也是材料选择的一个重要考虑因素。
合金钢相对于碳钢和铸铁而言，制造成本较高。
因此，在经济性要求较高的场合，碳钢和铸铁更具优势。
二、工程齿轮的热处理技术工程齿轮的热处理技术主要包括淬火、回火和渗碳等。
热处理可以提高工程齿轮的硬度、强度和耐磨性等性能。
1. 淬火：淬火是将工程齿轮材料加热至临界温度，经过快速冷却使其组织发生变化，从而获得较高的硬度和强度。
淬火过程中，要控制冷却速度和温度，以避免产生过高的应力和变形。
2. 回火：回火是通过将淬火后的工程齿轮材料加热至较低的温度，使其硬度降低，同时提高韧性。
回火过程中，要控制回火温度和时间，以获得理想的硬度和韧性组织。
3. 渗碳：渗碳是将工程齿轮材料放入渗碳剂中，在高温下进行温度保持一定时间，使渗碳剂中的碳元素渗入工程齿轮表面，从而提高其表面硬度和耐磨性。
渗碳过程中，要控制温度、温度保持时间和碳含量，以获得理想的渗碳层。
总结：工程齿轮的材料选择和热处理技术对其性能有着重要影响。
在材料选择时，需要考虑强度要求、耐磨性要求和制造成本等因素。
做齿轮用什么材料最好
做齿轮用什么材料最好
首先，我们需要考虑齿轮所在的工作环境。
如果齿轮需要在潮湿、腐蚀性较大
的环境下工作，不锈钢可能是一个不错的选择。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，可以有效地延长齿轮的使用寿命。
此外，不锈钢还具有较高的强度和硬度，可以满足一定的传动需求。
另外，如果齿轮需要在高温、高压的环境下工作，那么合金钢可能是一个更好
的选择。
合金钢具有优良的耐热性和耐压性能，可以保证齿轮在恶劣环境下的稳定工作。
同时，合金钢的硬度也较高，可以有效地减少齿轮的磨损，提高传动效率。
除了不锈钢和合金钢，还有一种常用的齿轮材料是铝合金。
铝合金具有较轻的
重量和良好的导热性能，可以减轻齿轮的负荷，同时有效地散热，延长齿轮的使用寿命。
但是，铝合金的硬度相对较低，对于高负荷、高速度的传动要求可能不太适用。
另外，还有一些特殊材料，如塑料齿轮、铜齿轮等。
塑料齿轮具有良好的自润
滑性和吸音性能，适合在低负荷、低速度的场合使用。
铜齿轮具有良好的导热性和耐磨性，适合在一些特殊的工作环境下使用。
总的来说，选择齿轮材料需要根据具体的工作环境和传动要求来进行综合考虑。
在一般情况下，不锈钢和合金钢是较为常用的选择，它们具有较好的综合性能，可以满足大部分的传动需求。
而对于特殊的工作环境和传动要求，则需要根据具体情况来选择特殊材料。
在选择齿轮材料时，还需要考虑到材料的加工性能、成本、可靠性等因素。
综
合考虑这些因素，选择合适的齿轮材料，可以保证齿轮的稳定传动，延长使用寿命，提高传动效率，从而更好地满足机械传动的需求。
齿轮用什么材料最好
齿轮用什么材料最好首先，我们需要考虑齿轮材料的机械性能。
齿轮在传动过程中需要承受较大的载荷，因此材料的强度是非常重要的。
常见的齿轮材料包括钢、铝合金、铜合金等。
钢材具有较高的强度和硬度，适合用于承受较大载荷的齿轮。
铝合金轻质、耐腐蚀，在一些低载荷、高速度传动系统中有一定应用。
铜合金具有良好的耐磨性和润滑性，适合用于高速、重载齿轮传动。
其次，耐磨性也是选择齿轮材料时需要考虑的重要因素。
齿轮在工作过程中会受到摩擦和磨损，因此材料的耐磨性直接影响齿轮的使用寿命。
一般来说，硬度较高的材料具有较好的耐磨性。
因此，一些表面经过热处理或者表面喷涂的齿轮材料具有较好的耐磨性，能够延长齿轮的使用寿命。
此外，材料的加工性能也是选择齿轮材料时需要考虑的因素之一。
一些材料虽然具有良好的机械性能和耐磨性，但是加工性能较差，加工成本较高。
因此，在选择齿轮材料时，需要综合考虑材料的加工性能，以确保齿轮的加工成本和质量。
最后，环保性和成本也是选择齿轮材料时需要考虑的因素之一。
随着环保意识的增强，越来越多的企业开始注重材料的环保性能。
一些可回收利用的材料和环保型材料在齿轮制造中得到了广泛应用。
此外，成本也是一个重要的考量因素，需要在保证齿轮质量的前提下，尽量降低制造成本。
综上所述，选择齿轮材料需要综合考虑机械性能、耐磨性、加工性能、环保性和成本等多个方面。
不同的工况和要求可能需要选择不同的材料，因此在选择齿轮材料时需要根据具体情况进行综合考量，以确保齿轮具有良好的传动性能和使用寿命。
希望本文能够帮助大家更好地选择适合的齿轮材料，提高机械设备的传动效率和可靠性。
常用齿轮材料及热处理
常用齿轮材料及热处理齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮材料的选择和热处理技术的应用对于齿轮的性能和使用寿命有着重要的影响。
下面将介绍一些常用的齿轮材料及其热处理方法。
1.铸铁材料铸铁是一种常用的齿轮材料，具有良好的可铸性、低成本和较高的耐磨性。
根据使用环境和要求，铸铁齿轮可以选择不同的热处理方法，如退火、正火和渗碳等。
退火可以改善铸铁的韧性和耐磨性，正火可以提高硬度和强度，渗碳可以增加齿面的硬度和耐磨性。
2.钢材料钢是齿轮制造中最常用的材料之一，具有较高的强度、硬度和耐磨性。
常用的钢材包括低碳钢、中碳钢和合金钢。
对于低碳钢和中碳钢，常用的热处理方法有退火、正火、淬火和渗碳等。
退火可以改善钢材的韧性，正火可以提高硬度和强度，淬火可以获得较高的硬度和耐磨性，渗碳可以增加齿面的硬度和耐磨性。
对于合金钢，除了上述热处理方法外，还可以通过调质淬火来提高材料的强度和耐磨性。
3.不锈钢材料不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料，常用于要求齿轮具有较高质量和美观外观的场合。
不锈钢的热处理方法主要包括退火和淬火。
退火可以消除不锈钢材料的内部应力和碳化物析出，提高材料的韧性和耐腐蚀性能。
淬火可以提高不锈钢材料的硬度和强度。
4.铝合金材料铝合金是一种密度低、重量轻的材料，常用于要求齿轮具有较高强度和良好耐磨性的场合。
对于铝合金齿轮，常用的热处理方法有固溶处理和时效处理。
固溶处理可以提高铝合金的强度和耐磨性，时效处理可以进一步提高材料的硬度和强度。
在选择齿轮材料和热处理方法时，需要根据具体的应用场景和要求来确定。
不同的材料和处理方法可以使齿轮具有不同的性能和使用寿命。
因此，在设计和生产齿轮时，应根据实际情况选择适合的材料和热处理方法，以确保齿轮的性能和可靠性。
齿轮钢材料有哪些及性能指标介绍
一、齿轮钢是什么材质
齿轮钢是可用于加工制造齿轮的钢材的统称，凡是可以用来加工齿轮的钢材都可称之为齿轮钢，由于齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，因此制造齿轮的钢材要求有较高的强度、硬度、韧性、耐磨性、工艺性等，随着技术的发展，齿轮钢正朝着高性能、长寿命、齿轮运行平稳、低噪音、安全性、低成本、易加工、多品种等方向发展。
二、齿轮钢材的性能指标
齿轮钢要求良好的强度、硬度等，在性能指标方面，主要有三个衡量齿轮钢性能的标准：1、淬透性
齿轮钢的淬透性主要是保证不同大小齿轮的心部硬度，且有利于控制齿轮热处理变形，其性能主要取决于化学成分及其均匀性。
2、氧含量
钢中存在的氧化物和硫化物夹杂、有害元素等会降低钢材的力学性能，影响齿轮的寿命，因此一般齿轮钢要求氧含量控制在20×10-6以下。
3、晶粒大小
晶粒度指标能改善齿轮的疲劳性能，同时减少齿轮热处理后的变形量，一般齿轮钢的晶粒度要求≥6级，主要是通过冶炼时控制钢中残余铝含量达到细化晶粒的。
三、齿轮钢材料有哪些
齿轮钢常用的材料有锻钢、铸钢两大类，其中铸钢一般应用于制造齿轮直径大于400mm、结构复杂、不适合锻造的情况，其他情况则更适用锻钢的，使用的锻钢根据齿面硬度大小也有所不同：
1、软齿面
齿面硬度小于350mm称之为软齿面，软齿面常用的齿轮钢有45#钢、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB。
2、硬齿面
齿面硬度大于350mm称之为硬齿面，硬齿面采用的齿轮钢又可分为中碳钢和低碳钢，其中中碳钢包括35#钢、45#钢、40Cr、40CrNi、42CrMo、35CrMo等，低碳钢包括20Cr、20CrMnTi、20MnB、20CrMnT o等。
齿轮材料及热处理.
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齿轮的材料及热处理
齿轮的材料
合金钢 对于较精密的齿轮，应采用合金 钢制造。制造软齿面齿轮时，常用 35CrMoA、40Cr、40CrNi、40MnVB 等合金调质钢。制造硬齿面齿轮时， 常用40Cr、40CrNi等合金调质钢或 20Cr、20CrMnTi、20MnVB、 20CrMnMo等合金渗碳钢。
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齿轮的材料及热处理
齿轮的热处理
（一）调质处理
工艺过程为：锻造毛坯→正火→粗加工→调质→精加工。
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齿轮的材料及热处理
齿轮的热处理
（二）表面淬火
工艺过程为：锻造毛坯→正火→粗加工→调质→精加工 →高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火 花跑合。
等进行高频淬火处理。
对于铸铁齿轮，如HT300、QT400-15等，通 常须退火消除内应力。要求齿面硬度高时，还须进行 表面淬火处理。
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齿轮的材料及热处理
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齿轮的材料及热处理
齿轮的材料
铸铁 铸铁具有抗胶合及抗点蚀能力强，但抗冲击 性差的特点。对于低速、轻载、尺寸较大形状复杂 的齿轮，可选用铸铁。：常用的牌号有HT300、 QT400-15等。
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齿轮的材料及热处理
齿轮的材料
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齿轮的材料及热处理
齿轮的热处理
（三）渗碳
工艺过程为：锻造毛坯→正火→粗加工→精加工
常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢
常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等。
齿轮毛坯一般多采用锻件或轧制钢材，当齿轮较大(例如直径大于400～600mm)而轮坯不易锻造时，可采用铸钢;开式低速传动可采用灰铸铁;球墨铸铁有时可代替铸钢。
列出了常用的齿轮材料及其热处理后的硬度。
齿轮常用的热处理方法有以下几种：1.表面淬火一般用于中碳钢和中碳合金钢，例如45钢、40Cr等。
表面淬火后轮齿变形不大，可在不磨齿的情况下达到7级精度，齿面硬度可达52～56HRC。
由于齿面接触强度高，耐磨性好，而齿芯部未淬硬仍有较高的韧性，故能承受一定的冲击载荷。
表面淬火的方法有高频淬火和火焰淬火等。
2.渗碳淬火渗碳钢为含碳量0.15%～0.25%的低碳钢和低碳合金钢，例如20、20Cr等。
渗碳淬火后齿面硬度可达56～62HRC，齿面接触强度高、耐磨性好，而齿芯部仍保持有较高的韧性，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。
通常渗碳淬火后变形较大，需要磨齿。
3.调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钢。
例如45、40Cr、35SiMn等。
调质处理后齿面硬度一般为220～260HBS。
因硬度不高，故可在热处理以后精切齿形，且在使用中易于跑合。
4.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用中碳钢正火处理。
大直径的齿轮可用铸钢正火处理。
5.渗氮渗氮是一种化学热处理。
渗氮后不再进行其他热处理，齿面硬度可达60～62 HRC。
因氮化处理温度低，齿的变形小，因此适用于难以磨齿的场合(例如内齿轮)。
氮化层一般不厚且较脆，故不宜用于有冲击的场合。
常用的渗氮钢为38CrMoAlA。
上述五种热处理中，调质和正火后的齿面硬度较低(HBS≤350)，为软齿面齿轮;其他三种的齿面硬度较高，为硬齿面齿轮。
软齿面工艺过程较简单，适用于一般传动。
当大小齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿根较薄，且受载次数较多，弯曲强度较低，一般应使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20～50HBS。
齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件
4.
不需要专门的热处理设备和齿面精加工设备，制造成本低
5.
齿面硬度较低，易于跑合，但不能充分发挥材料的承载能力
广泛应用于对强度和精度要求不太高的一般中低速齿轮传动，以及热处理和齿面精加工比较困难的大型齿轮
高频淬火
1.
齿面硬度高，具有较强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有较好的韧性，表面经硬化后产生残余压缩应力，大大提高了齿根强度；通常的齿面硬度范围是：合金钢45~55HRC,碳素钢40~50HRC
齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件材料热处理特点适用条件调质钢调质或正火经调质后具有较好的强度和韧性常在200300hb的范围内使用当受刀具的限制而不能提高调制小齿轮的硬度时为保持大小齿轮之间的硬度差可以使用正火的大齿轮但强度较调齿面的精切在热处理后进行以消除热处理变形保持齿轮精度齿面硬度较低易于跑合但不能充分发挥材料的承载能力广泛应用于对强度和精度要求不太高的一般中低速齿轮传动以及热处理和齿面精加工比较困难的大型齿轮高频淬火齿面硬度高具有较强的抗点蚀和耐磨损性能
渗碳钢
渗碳淬火
1.
齿面硬度很高，具有很强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有很好的韧性，表面经硬化后产生残余压缩应力，大大提高了齿根强度；通常的齿面硬度范围是：56~62HRC
2.
切削性能较好
3.
为消除热处理变形，需要磨齿，增加了加工时间和成本，但是可以获得高精度的齿轮
广泛应用于要求承载能力高、耐冲击性好、精度高、体积小的中小型齿轮
齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件
齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件
材料
热处理
特点
齿轮材料及热处理
齿轮材料及热处理齿轮材料及热处理常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等。
齿轮毛坯一般多采用锻件或轧制钢材，当齿轮较大(例如直径大于400～600mm)而轮坯不易锻造时，可采用铸钢;开式低速传动可采用灰铸铁;球墨铸铁有时可代替铸钢。
列出了常用的齿轮材料及其热处理后的硬度。
齿轮常用的热处理方法有以下几种：1.表面淬火一般用于中碳钢和中碳合金钢，例如45钢、40Cr等。
表面淬火后轮齿变形不大，可在不磨齿的情况下达到7级精度，齿面硬度可达52～56HRC。
由于齿面接触强度高，耐磨性好，而齿芯部未淬硬仍有较高的韧性，故能承受一定的冲击载荷。
表面淬火的方法有高频淬火和火焰淬火等。
2.渗碳淬火渗碳钢为含碳量0.15%～0.25%的低碳钢和低碳合金钢，例如20、20Cr等。
渗碳淬火后齿面硬度可达56～62HRC，齿面接触强度高、耐磨性好，而齿芯部仍保持有较高的韧性，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。
通常渗碳淬火后变形较大，需要磨齿。
3.调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钢。
例如45、40Cr、35SiMn等。
调质处理后齿面硬度一般为220～260HBS。
因硬度不高，故可在热处理以后精切齿形，且在使用中易于跑合。
4.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用中碳钢正火处理。
大直径的齿轮可用铸钢正火处理。
5.渗氮渗氮是一种化学热处理。
渗氮后不再进行其他热处理，齿面硬度可达60～62 HRC。
因氮化处理温度低，齿的变形小，因此适用于难以磨齿的场合(例如内齿轮)。
氮化层一般不厚且较脆，故不宜用于有冲击的场合。
常用的渗氮钢为38CrMoAlA。
上述五种热处理中，调质和正火后的齿面硬度较低(HBS≤350)，为软齿面齿轮;其他三种的齿面硬度较高，为硬齿面齿轮。
软齿面工艺过程较简单，适用于一般传动。
当大小齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿根较薄，且受载次数较多，弯曲强度较低，一般应使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20～50HBS。
常用齿轮材料的选择及其热处理工艺分析
齿轮材料的选择及其热处理工艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考：1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。
例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。
总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。
3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
齿轮所有热处理总结-
--齿轮热处理例如：30CrMnTi 调质275~310HB，齿轮表面淬火58~63HRC，淬火深度1~2mm一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 低速、轻载又不受冲击要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火2.条件: 低速(＜1m/s)、轻载,如车床溜板齿轮等要求: 45 调质,HB200-2503.条件: 低速、中载,如标准系列减速器齿轮--要求: 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-2504.条件: 低速、重载、无冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火HRC40-455.条件: 中速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr、40MnB、42MnVB 调质或正火,感应加热表面淬火,低温回火,时效,HRC50-556.条件: 中速、中载或低速、重载,如车床变速箱中的次要齿轮要求: 45 高频淬火,350-370℃回火,HRC40-45(无高频设备时,可采用快速加热齿面淬火)7.条件: 中速、重载要求: 40Cr、40MnB(40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA)淬火,中温回火,HRC45-50.8.条件: 高速、轻载或高速、中载,有冲击的小齿轮要求: 15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV900 9.条件: 高速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴轮.要求: 40Cr、40MnB、(40MnVB)高频淬火,HRC50-55.10.条件: 高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮,如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性较高,过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层均匀,渗碳后直接淬火变形较小,正火后切削加工性良好,低温冲击韧性也较好)要求: 20Cr、20Mn2B、20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频淬火,HRC56-62.18CrMnTi、20CrMnTi(锻造→正火→加工齿轮→局部镀同→渗碳、预冷淬火、低温回火→磨齿→喷丸)渗碳层深度1.2-1.6mm,齿轮硬度HRC58-60,心部硬度HRC25-35.表面:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心:索氏体+细珠光体11.条件: 高速、重载、有冲击、模数＜5要求: 20Cr、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火,HRG56-62.12.条件: 高速、重载、或中载、模数＞6,要求高强度、高耐磨性,如立车重要螺旋锥齿轮要求: 18CrMnTi、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火,HRC56-6213.条件: 高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,如高速柴油机、重型载重汽车,航空发动机等设备上的齿轮.要求: 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4W A、20CrMnMoVBA(锻造→退火→粗加工→去应力→半精加工→渗碳→退火软化→淬火→冷处理→低温回火→精磨)渗碳层深度1.2-1.5mm,HRC59-62.14.条件: 载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮要求: 50Mn2、50、65Mn 淬火,空冷,HB≤24115.条件: 低速、载荷不大,精密传动齿轮.要求: 35CrMO 淬火,低温回火,HRC45-5016.条件: 精密传动、有一定耐磨性大齿轮.要求: 35CrMo 调质,HB255-302.17.条件: 要求抗磨蚀性的计量泵齿轮.要求: 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化18.条件: 要求高耐磨性的鼓风机齿轮.要求: 45 调质,尿素盐浴软氮化.19.条件: 要求耐、保持间隙精度的25L油泵齿轮。
汽车齿轮有哪些质量要求
汽车齿轮有哪些质量要求汽车齿轮是汽车传动系统中至关重要的组件之一，负责将发动机产生的动力传递给车轮，使汽车能够运行。
因此，汽车齿轮的质量要求至关重要。
本文将从齿轮材料、齿轮精度、齿轮硬度以及齿轮的耐磨性等方面，详细介绍汽车齿轮的质量要求。
齿轮材料是决定汽车齿轮质量的重要因素之一。
一般而言，汽车齿轮常用的材料包括钢、铸铁和铜合金等。
钢材具有高强度和耐磨性的优点，适合用于高负荷和高速运行的汽车齿轮。
铸铁材料则具有良好的减震性能，适用于需要减少噪音和振动的齿轮传动系统。
铜合金材料则在高温和高速环境下具有较好的耐磨性和耐蚀性，适用于特殊工况下的齿轮传动。
齿轮的精度对于汽车齿轮的质量要求也非常重要。
齿轮精度包括齿轮的模数、齿数、齿廓曲线和齿轮的配合间隙等。
精度高的齿轮能够保证齿轮传动的精确性和稳定性，减少能量损失和噪音。
因此，汽车齿轮的制造过程需要精确的加工和检测设备，确保齿轮的精度符合要求。
齿轮的硬度也是齿轮质量要求的重要方面之一。
齿轮的硬度决定了齿轮的强度和耐磨性。
通常情况下，汽车齿轮的硬度要求在45-55HRC之间，以保证齿轮在长时间高速运行时不会发生变形或磨损。
因此，在齿轮制造过程中，需要进行适当的热处理和淬火工艺，以获得符合要求的硬度。
汽车齿轮的耐磨性也是其质量要求的重要考虑因素之一。
汽车齿轮在长时间高速运行中，会受到较大的摩擦和磨损，因此需要具备良好的耐磨性能。
一般来说，齿轮的耐磨性取决于材料的硬度、表面润滑和齿轮的精度等因素。
为了提高齿轮的耐磨性，可以采用表面渗碳、渗氮等表面处理技术，形成硬度高、耐磨层。
汽车齿轮的质量要求包括齿轮材料的选择、齿轮精度的控制、齿轮硬度的保证以及齿轮的耐磨性等方面。
只有符合这些要求的齿轮才能确保汽车传动系统的正常运行和长久使用。
因此，在汽车齿轮的生产和使用过程中，必须严格遵守这些质量要求，以保证汽车的性能和安全。
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齿轮用各类钢材和热处理的特点及适用条件
材料
热处理
特点
适用条件
调质钢
调质或
正火
1.
经调质后具有较好的强度和韧性，常在200-300HB的范围内使用
2.
当受刀具的限制而不能提高调制小齿轮的硬度时，为保持大小齿轮之间的硬度差，可以使用正火的大齿轮，但强度较调质者差
3.
2.
为进一步提高心部强度，高频淬火前先调质
3.
高频淬火时间短
4.
为消除热处理变形，需要磨齿，增加了加工时间和成本，但是可以获得高精度的齿轮
5.
当缺乏高频设备时，可用火焰淬火来代替，但淬火质量不易保证
6.
表面硬化层深度和硬度沿齿面不均匀
7.
由于急速加热和冷却，容易淬裂
广泛应用于要求承载能力高，体积小的齿轮
渗碳钢
渗碳淬火
1.
齿面硬度很高，具有很强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有很好的韧性，表面经硬化后产生残余压缩应力，大大提高了齿根强度；通常的齿面硬度范围是：56~62HRC
2.
切削性能较好
3.
为消除热处理变形，需要磨齿，增加了加工时间和成本，但是可以获得高精度的齿轮
广泛应用于要求承载能力高、耐冲击性好、精度高、体积小的中小型齿轮
氮化钢
氮化
1.
可获得很高的齿面硬度，具有较强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有较好的韧性，为提高心部强度，对中碳钢氮化处理前先调质
2.
由于加热温度低，变形小，所以氮化后不需要磨齿
3.
硬化层很薄，因此承载能力不及渗碳淬火齿轮，不宜用于冲击载荷的条件下
4.
成本较高
适用于较大且载荷较平稳的齿轮，以及没有齿面精加工设备而又需要硬齿面的条件下
齿面的精切在热处理后进行，以消除热处理变形，保持齿轮精度
4.
不需要专门的热处理设备和齿面精加工设备，制造成本低
5.
齿面硬度较低，易于跑合，但不能充分发挥材料的承载能力
广泛应用于对强度和精度要求不太高的一般中低速齿轮传动，以及热处理和齿面精加工比较困难的大型齿轮
高频淬火
1.
齿面硬度高，具有较强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有较好的韧性，表面经硬化后产生残余压缩应力，大大提高了齿根强度；通常的齿面硬度范围是：合金钢45~55HRC,碳素钢40~50HRC
铸钢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正火或调质，高频淬火
1.
可以制造复杂形状的大型齿轮
2.
其强度低于同种牌号和热处理的调质钢
3.
容易产生铸造缺陷
用于不能锻造的大型齿轮
铸铁
1.
成本低
2.
耐磨性好
3.
可以制造复杂形状的大型齿轮
4.
有较好的铸造和切削工艺性
5.
承载能力低
灰铸铁和可锻铸铁用于低速、轻载、无冲击的齿轮；球墨铸铁管用于载荷和冲击较大的齿轮