齿轮材料选择
YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
(1)轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的 一般齿轮,选用中碳钢,如Q235、Q275、40、45、50、50Mn等钢制造,常用正火或调质等热处理制成软齿 面齿轮,正火硬度HBS160～200;一般调质硬度HBS200～280。因硬度适中,精切齿廓可在热处理后 进行,工艺简单,成本低。齿面硬度不高则易于磨合,但承载能力也不高。这种齿轮主要用于标准系列减速箱齿轮、冶金机械、中载机械和机床中的一些次要齿轮。 (2)中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较为平 稳的齿轮,选用中碳钢或合金调质钢,如45、50Mn、40Cr、42SiMn等钢,也可采用55Tid、60Tid等低淬透性 钢。其最终热处理采用高频或中频淬火及低温回火,制成硬齿面齿轮,可达齿面硬度HRC50～55,齿轮心 部保持正火或调质状态,具有较好的韧性。由于感应 加热表面淬火的齿轮变形小,若精度要求不高(如7级以下),可不必再磨齿。机床中绝大多数齿轮就是这种类型的齿轮。对表面硬化的齿轮,应注意控制硬化层深度及硬化层沿齿廓的合理分布。
(3)重载、高速或中速,且受较大冲击载荷的齿 轮,选用低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢,如20Cr、20CrMnTi、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr、30CrMnTi等 钢。其热处理采用渗碳、淬火、低温回火,齿轮表面获得HRC58～63的高硬度,因淬透性较高,齿轮心部有较高的强度和韧性。这种齿轮的表面耐磨性、抗疲劳强度和齿根的抗弯强度及心部抗冲击能力都比表面淬火的齿轮高,,精度要求较高时,最后一般要安排磨削。它适用于工作条件较为恶劣的汽车、拖拉机的变速箱和后桥齿轮。 碳氮共渗与渗碳相比,热处理变形小,生产周期短,力学性能高,而且还应用于中碳钢或中碳合金钢,所以许多齿轮可用碳氮共渗来代替渗碳工艺。 内燃机坦克、飞机上的变速齿轮的负载和工作条件比汽车的更重、更恶劣,要求材料的性能更高,应选用含合金元素高的合金渗碳钢,以获得更高的强度和耐磨性。
(4)精密传动齿轮或磨齿有困难的硬齿面齿轮(如内齿轮),主要要求精度高,热处理变形小,宜采 用氮化钢,如35CrMo、38CrMoAlA等钢。热处理采用调质及氮化处理,氮化后齿面硬度高达HV850～1200(相当于HRC65～70),热稳定性好(在500～550℃仍能保持高硬度),并有一定的抗蚀性。其缺 点是硬化层薄,不耐冲击,故不适用于载荷频繁变动的重载齿轮,而多用于载荷平稳、润滑良好的精密传动齿轮或磨齿困难的内齿轮。 近年来,由于软氮化和离子氮化工艺的发展,使工艺周期缩短,选用钢种变宽,选用氮化处理的齿轮逐渐广泛。 课本表11-1（齿轮常用材料及其力学性能） 总数 1
材料牌号 45 热处理 正火 硬度 169-217HBS 强度极限 580 屈服极限 290 应用范围 低速轻载 调质 表面淬火 2 3 50 40Cr 4 5 6 7 8 ZG340-640 9 10 11 12 217-255HBS 45-55HRC 180-220HBS 240-260HBS 48-55HRC 217-269HBS 45-55HRC 56-62HRC 56-62HRC 160-210HBS 40-50HRC 170-230HBS 240-270HBS 170-230HBS 187-235HBS 220-280HBS 147-241HBS 650 750 620 700 900 750 650 1100 570 650 700 200 300 600 500 360 450 320 550 650 450 400 850 320 350 380 正火 调质 表面淬火 调质 表面淬火 渗碳淬火 渗碳淬火 正火 表面淬火 正火 调质 人工时效 低温退火 正火 正火 42SiMn 20Cr 20CrMnTi ZG310-570 低速中载 高速中载 低速重载 冲击很小 低速轻载 中速中载 高速中载 无剧烈冲击 高速中载 无剧烈冲击 高速重载 承受冲击 中速 轻载 大直径 HT200 HT300 QT600-2 QT500-2 低速 低载 冲击很小 低 中速轻载 有小的冲击
齿轮材料选择审批稿
