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钢质工件渗碳的要求及变化


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摘要:钢质工件的淬透性主要是保证不同大小齿轮的心部硬度,以满足接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的要求,钢工件渗碳结果是改变了金属表面的化学成分和性能。

1.渗碳炉渗碳齿轮钢材对淬透性的要求
钢质工件的淬透性主要是保证不同大小齿轮的心部硬度,以满足接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的要求;同时要求尽可能小的淬透性带宽度波动,以有利于齿轮热处理变形的控制。对低速重载齿轮来说应保证足够心部硬度,也就是保证心部强度,ME级齿轮要求心部硬度在35HRC以上。因此,对淬透性要求高的大尺寸工件,只有从选择钢材上找出路,即选用淬透性好的高、中合金渗碳钢来制造。例如:20CrMnTi材料直径φ60mm园棒,经淬火、回火后表面硬度≥30HRC,中心部分硬度为25HRC左右。φ18mm园棒经淬火、回火后,中心的硬度达37HRC,因此20CrMnTi材料适用于制造模数不大于12的齿轮。
   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。
因此对要求高速(低速)重载和安全可靠运行的齿轮就选用20CrNi2Mo材料,对低速重载、大截面的齿轮,可选用淬透性更好的材料,如17CrNiMo6(国产17Cr2Ni2Mo)、18Cr2Ni4WA、18CrMnNiMoA、20Cr2Ni4A等。

2.钢件渗碳后的变化
    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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