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鋼質工件滲碳的要求及變化


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摘要:鋼質工件的淬透性主要是保證不同大小齒輪的心部硬度,以滿足接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的要求,鋼工件滲碳結果是改變了金屬表面的化學成分和性能。

1.滲碳爐滲碳齒輪鋼材對淬透性的要求
鋼質工件的淬透性主要是保證不同大小齒輪的心部硬度,以滿足接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的要求;同時要求盡可能小的淬透性帶寬度波動,以有利于齒輪熱處理變形的控制。對低速重載齒輪來說應保證足夠心部硬度,也就是保證心部強度,ME級齒輪要求心部硬度在35HRC以上。因此,對淬透性要求高的大尺寸工件,只有從選擇鋼材上找出路,即選用淬透性好的高、中合金滲碳鋼來制造。例如:20CrMnTi材料直徑φ60mm園棒,經淬火、回火後表面硬度≥30HRC,中心部分硬度爲25HRC左右。φ18mm園棒經淬火、回火後,中心的硬度達37HRC,因此20CrMnTi材料適用于制造模數不大于12的齒輪。
   20CrNi2Mo材料直径φ60mm园棒,经淬火、回火后表面硬度≥35HRC,1/2R处≥30HRC,中心部分硬度为27HRC左右。直径φ25mm园棒经淬火、回火后表面硬度≥39HRC,1/2R处≥37HRC,中心部分硬度为36HRC左右。
因此對要求高速(低速)重載和安全可靠運行的齒輪就選用20CrNi2Mo材料,對低速重載、大截面的齒輪,可選用淬透性更好的材料,如17CrNiMo6(國産17Cr2Ni2Mo)、18Cr2Ni4WA、18CrMnNiMoA、20Cr2Ni4A等。

2.鋼件滲碳後的變化
    钢工件渗碳结果是改变了金属表面的化学成分和性能,使该钢种的工件表面就具有了普通高碳钢淬火后的高硬度、高耐磨的性能特征,而心部仍保留低碳钢淬火后良好的塑性、韧性的特征。因此渗碳齿轮用钢多选用低碳钢和低碳合金钢。


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