齒輪材料的重要熱處理特性

齒輪材料的重要熱處理特性是: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
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,淬火後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,容易產生變形和開裂,同時對工作的疲勞性能也不利。
設計時考慮要點:
1.零件尺寸越大,內部熱容量越大,淬火時零件的冷卻速度越慢,因此,淬透層越薄,性能越差,這種現象叫做“鋼材的尺寸效應”。所以,不能根據小尺寸的性能數據用於大尺寸零件的強度計算,而必須考慮鋼材的淬透性。
2.大截面或結構複雜的齒輪採用多元合金鋼,保證足夠而適當的淬透性,保證沿整個截面有良好的綜合機械性能,同時,減少變形,防止開裂。
3.對碳鋼齒輪,由於碳鋼的淬透性低,在設計大尺寸時,正火和調質效果相似,而正火可降低成本,不必要求調質。
4.大模數高質齒輪由於受到鋼材淬透性的限制,應當開齒後調質。
淬硬性
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到最高硬度。
設計時考慮要點:淬硬性與淬透性不同,它主要取決於鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高,淬火後硬度越高,而與合金元素關係不大。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。
過熱敏感性
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到最高硬度。
設計時考慮要點:淬硬性與淬透性不同,它主要取決於鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高,淬火後硬度越高,而與合金元素關係不大。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。
回火穩定性
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到最高硬度。
設計時考慮要點:淬硬性與淬透性不同,它主要取決於鋼中的含碳量。鋼中含碳量越高,淬火後硬度越高,而與合金元素關係不大。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。
變形開裂傾向
含義:指鋼在加熱和冷卻過程中產生熱應力和組織應力,其綜合作用超過鋼的σs或σb而產生變形開裂的傾向。
設計時考慮要點: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:

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