20CrMnMo钢制机车齿轮的热处理

研究了高速重载机车牵引齿轮常用钢20CrMnMo钢的渗碳淬火工艺,总结了渗碳淬火回火工艺,并对试样和齿轮实物的硬度、金相组织等进行检测分析,结果表明,确定的热处理工艺能较好地满足高速重载机车齿轮的使用要求.     

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明:直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物+马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。     

机车齿轮渗碳热处理工艺控制

对机车传动齿轮采用渗碳淬火热处理工艺控制进行研究,其中包括修碳温度和时间,渗碳层质量,淬火温度和时间等工艺参数的合理选择,并对渗碳淬火变形原因与控制进行分析探讨。     

合金元素的变化对20MnCr5钢齿轮渗碳淬火后性能的影响

为探究合金元素变化对渗碳淬火齿轮性能的影响规律,以20MnCr5低碳合金钢制齿轮为研究对象,利用JMatPro软件计算得到两种含不同合金元素的20MnCr5钢的材料性能参数;基于有限元方法开展齿轮渗碳淬火模拟分析,根据实际热处理工艺路线,建立渗碳淬火过程的数学模型,通过COSMAP软件模拟了齿轮的渗碳淬火热处理工艺过程,对比分析合金元素变化对渗碳淬火20MnCr5钢齿轮的温度场、组织场和硬度场的作用结果。研究表明,模拟值与试验值具有较好的一致性。温度场和渗碳层对合金元素含量的变化反应不明显,而渗碳淬火后的组织分布和硬度分布受C、Mn、Cr、Al等合金元素变化的影响较大。     

18CrNiMo7-6钢的热处理工艺研究

本文对18CrNiMo7-6渗碳钢进行了不同热处理工艺试验,预备热处理采用调质、正回火工艺,渗碳后采用一次淬火、二次淬火工艺进行对比。采用金相法检验预备热处理后的金相组织、渗碳后的心部组织,和碳化物级别、马氏体、残余奥氏体、内氧化的评级等;同时对预备热处理后材料的力学性能进行了检验。结果表明:采用调质预备热处理、渗碳后二次淬火工艺的18CrNiMo7-6渗碳钢的渗碳层性能指标最好,适用于高参数齿轮渗碳淬火。     

机车牵引齿轮直接淬火工艺的探讨

高速重载机车牵引齿轮通常采用钢20CrMnMo钢和17CrNiMo6钢制造,对这两种钢制齿轮进行了渗碳后直接淬火的工艺试验,然后进行弯曲疲劳试验和金相分析。结果表明,齿轮渗碳、直接淬火后其显微组织和弯曲疲劳极限均符合要求,并优于经重新加热淬火的齿轮,但应控制原材料的奥氏体晶粒度和渗碳层的碳浓度。     

渗碳后直接淬火工艺在机车牵引齿轮上的应用

本文着重探讨渗碳后直接淬火工艺在机车牵引齿轮上的应用问题.选用不同的齿轮材料进行了渗碳后直接淬火工艺试验,探讨了直接淬火的工艺控制问题以及该工艺对齿轮材料的要求.     

齿轮的渗碳和淬火

简述了渗碳淬火齿轮的常见缺陷及其预防措施,齿轮渗碳前的预备热处理,20CrMo、20CrMnMo、20CrNi2Mo、20Cr2Ni4和18Cr2Ni4W等齿轮用钢渗碳气氛的碳势控制和渗碳后淬火温度的选定等。     

汽车渗碳钢预先热处理综述

在汽车生产中,齿轮是必不可少的基本零件.齿轮质量的优劣,尤其是后桥齿轮变速箱齿轮,时常出现总成装配困难、噪音大及齿面磨损等问题.齿轮渗碳淬火后变形波动是影响总成质量的原因之一.在影响渗碳钢变形的诸因素中,人们的注意力往往集中在渗碳淬火方面,而容易忽视锻坯预先热处理对变形的影响.通过对现生产质量问题的分析,我们认识到,渗碳钢锻件毛坯预先热处理获得的显微组织和硬度对切削加工性能和渗碳淬火的变形规律有重大的影响,应给予足够重视.     

渗碳齿轮的热处理畸变及其控制技术

探讨了渗碳淬火齿轮热处理畸变的规律,分析了影响渗碳淬火齿轮热处理畸变的影响因素,介绍了控制渗碳淬火齿轮热处理畸变的技术,并列举了控制齿轮热处理畸变的实例。     

氮化、渗碳、氰化对18C_(r2)Ni_4WA钢接触疲劳抗力影响的对比试验

一、概述18C_(r2)Ni_4WA钠是调质、氮化、渗碳、氰化等多用热处理钢,是强度高韧性好,即综合机械性能高的钢,所以该钢在飞机、坦克、舰艇发动机中应用较广。我厂大功率高速柴油机的齿轮多用该钢经调质氮化或渗碳淬火制造而成。但是在齿轮的长期使用中仍有片状剥落现     

机械齿轮钢渗碳热处理变形行为研究

以20Cr2Ni4A和钒微合金化的齿轮钢为对象,研究了其在不同淬火方式下的变形行为,并分析了渗碳热处理过程中渗碳深度与组织演变规律。结果表明,随着淬火方式从空冷到水冷再到油冷,齿轮用钢的平均变形率逐渐上升。油淬热处理后齿轮钢的有效硬化层深度大于空淬热处理。经过油淬处理后,齿轮钢组织中含有细小的马氏体组织,使得其显微硬度高于具有贝氏体+马氏体组织的空淬处理齿轮钢。     

对我国齿轮渗碳淬火技术的评述

在现代齿轮制造过程中,硬齿面渗碳淬火已成为主导工艺.经过多年来的基础技术研究和先进技术的引进,特别是近年来的技术改造和设备更新,我国的齿轮渗碳热处理技术已经上了一个新的台阶.随着齿轮设计参数的不断提高,对热处理质量提出了更高的要求.本文从齿轮强度及热处理冶金因素的角度对目前的渗碳工艺进行了分析,并提出了提高和发展我国齿轮渗碳淬火技术的途径.     

锻造及热处理工艺对20CrMoH钢组织与性能的影响

针对20Cr Mo H齿轮材料应用在电动汽车和工程机械变速箱产品中的齿轮设计与制造问题,研究了锻造、热处理工艺对20Cr Mo H齿轮钢材料组织和力学性能的影响。通过锻造、预备热处理和渗碳淬火全过程的系统联动控制等工艺方法,对20Cr Mo H钢进行试验分析与研究。结果表明:将锻造比控制在4以内,且镦粗比≥1.5,拔长比≤2.5,可消除带状组织,有效改善材料组织和力学性能;选择正火温度区间为890~930℃,渗碳后直接淬火和二次淬火扩散碳势为0.70%~0.85%,强扩比为1∶1,可以得到良好的金相组织和力学性能,保证合理的硬度梯度分布,以满足20Cr Mo H钢的齿轮零件质量要求。     

17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火热处理变形分析

17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火后的变形对齿轮的强度、精度和寿命等影响很大。通过试验,研究了预处理工艺参数、工件装炉码放方式、渗碳预热、渗碳淬火工艺对轴齿轮变形的影响,改进了热处理工艺,从而有效地控制了轴齿轮热处理后的变形。     

18CrNiMo7-6钢的可控气氛高温渗碳工艺

基于机车用重载齿轮的热处理工艺要求,对18CrNiMo7-6钢进行920~1050 ℃的伪渗碳工艺处理,横向对比研究了试验钢经常规渗碳以及不同温度高温渗碳处理后的组织及力学性能;结合Aichelin计算机辅助模拟设计软件工艺模拟结果,制定高温渗碳工艺流程,对18CrNiMo7-6钢制齿轮进行高温渗碳处理,并与常规渗碳齿轮进行了组织及性能的对比研究。结果表明,与热处理前相比,经不同温度和时间的伪渗碳处理后,18CrNiMo7-6钢的综合力学性能均有所下降,但通过控制渗碳后的冷却过程,可以显著提高其最终热处理后综合力学性能;增加渗碳温度和碳势,可以大幅提高渗碳效率;对18CrNiMo7-6钢制齿轮进行最高温度1050 ℃高温渗碳,渗碳效率提高约65%,经高温渗碳后,齿轮组织、综合力学性能以及单齿弯曲疲劳强度相比于常规渗碳齿轮均未降低。     

变速器从动齿轮的热处理工艺改进

图1为某汽车变速器一档从动齿轮示意图,其材料为20CrMoH钢,技术要求表面硬度(82±2)HRA,心部硬度30～43 HRC,有效硬化层深度0.5～0.7 mm,显微组织检验按HB 5492-1991<航空钢制件渗碳、氮碳共渗金相组织检验标准>进行,热处理后周节累计误差≤0.04 mm.齿轮加工工艺路线;锻造-等温正火-粗车-精车-滚齿-剃齿-渗碳淬火、回火-清理抛丸-精磨内孔-装机使用.齿轮渗碳淬火、回火处理后的齿形、齿向、周节累计畸变大,致使在装配试车过程出现齿轮接触精度低,噪声大的故障.因此,改进渗碳淬火工艺及装炉方式,控制热处理后的畸变量,是提高齿轮接触精度降低噪声的关键.     

微合金化对渗碳齿轮钢热处理畸变的影响

利用C形缺口试样,研究Nb-B微合金化齿轮钢的渗碳热处理畸变。结果表明,由于细小的Nb（C,N）析出相在奥氏体晶界起钉扎作用,Nb-B微合金化渗碳齿轮钢的原奥氏体晶粒平均尺寸明显细于20CrMoH钢和22CrMoH钢。微量B使20CrMoH钢和22CrMoH钢的淬透性提高,理想淬透直径DI值增大,渗碳淬火畸变率增加;Nb微合金化细化晶粒,细晶粒齿轮钢的渗碳淬火畸变相对较小;Nb-B微合金化可实现淬透性提高而渗碳淬火畸变不显著增加。     

薄壁齿轮的直径与壁厚比对其渗碳淬火畸变的影响

为了减小大尺寸薄壁齿轮的渗碳、淬火畸变量,采用按一定比例缩小的12CrNi4钢齿轮,研究其直径与壁厚之比对渗碳、淬火畸变的影响。齿轮的热处理工艺为:930气体渗碳10 h,850℃空冷,650℃高温回火,780℃第二次油淬,180℃低温回火,随后测定齿轮的尺寸变化。结果表明,直径与壁厚之比小于11的齿轮,渗碳、淬火后的椭圆度可控制在要求范围内;直径与壁厚之比为10的齿轮,渗碳、淬火后的畸变量减小了39%以上。这说明控制直径与壁厚之比可有效减小大尺寸薄壁齿轮的渗碳、淬火畸变量。     

20NiCrMoH钢的应用

引进产品关键部件差速器、变速箱齿轮、花键轴等诊碳件均采用20NiCrMoH钢制造。检测表明,该钢渗碳时碳化物容易控制,淬火后硬度均匀,热处理变形小,综合性能好,且热处理工艺过程简单。适合用来制造结构复杂、精度要求高的中、小模数渗碳齿轮等零件。