齿轮的材料及热处理.docx

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1、齿轮的材料及热处理机械，机器，日用品，玩具等领域中广泛使用的齿轮，其材料也是各种各样。在这里，我们将向您介绍具有代表性的齿轮用金属材 料及其热处理方法。具有代表性的齿轮材料：S45C （机械构造用碳素钢）S45C是含碳量为0. 45%的中碳钢（Steel）的代表。因为进货非常容 易，直齿轮，斜齿齿轮，齿条，伞形齿轮，蜗杆等各种齿轮多使用这 种材料。一般热处理及硬度热处理硬度194 HB以下调质225 - 260 HB高频淬火45 - 55 HRCSCM440 （铝专目合金钢）含碳量C=0. 40%,成份中含有格/专目等成分的中碳合金钢。比S45C的强度高，通过调质或高频淬火处理可提高硬度。用来

2、制造各种不同的齿轮。一般热处理及硬度热处理硬度45 - 60 HRC调质 225 - 260 HB高频淬火SCM415 （铝专目合金钢）低碳合金钢（C = 0. 15%）的代表材料。一般情况下，经渗碳淬火处 理后使用。材料热处理后的强度高于S45C及SCM440o使用外表硬度在55 60HRC左右。SUS303 （不锈钢：18Cr-8Ni 钢）不锈钢，正如其名是不容易生锈的钢（Stainless Steel ）。奥氏体系的不锈钢基本上为非磁性。不锈钢材的齿轮主要使用在食品机械等需要防止生锈的机械中。与SUS303的成分相似的不锈钢材料还有SUS304o它的耐蚀性能高于 SUS303o铸造铜合金

3、铸造铜合金是制造蜗轮的主要材料。一般有铸造磷青铜（CAC502）铝 青铜（CAC702 ）等。 啮合对手的蜗杆的材料大多使用 S45C/SCM440/SCM415等钢材。蜗杆与蜗轮使用不同材料是为了防止 蜗杆蜗轮啮合时由于滑动而引起的齿面胶合及过度磨损等。6-2具有代表性的热处理什么是淬火？为了提高钢材的硬度，将材料加热到高温（约800）后快速冷却。 根据冷却介质，分为油冷/水冷/喷射冷却等不同种类。淬火后的钢材过脆，为了增加钢材的韧性，一般需要再进行回火处 理。纯铁即使经过淬火处理也不会变硬。钢材的含碳量在0.35%以上的 话，淬火硬化可能。什么是调质处理？调质处理是将淬火及高温回火相结合，

4、调整钢材（钢件）硬度/ 强度/靶性的热处理。因为调质后的材料及制品要进行机械加工， 所以硬度达不到淬火后那么高。什么是高频淬火？像S45C或SCM440这样含碳量在0. 35%以上的碳素钢，对其外表 进行硬化处理的方法。要注意的是，对齿轮进行高频处理后，会发生齿面及齿顶的硬度达 到使用要求，但齿根局部达不到淬火硬度的情况。硬度低于渗碳淬火 处理的硬度。齿轮经过高频淬火后精度下降。作为高精度齿轮使用时需要对齿轮做 磨削加工。图6. 1高频淬火炉齿轮齿轮局频感应圈图6. 2加热用感应圈什么是渗碳淬火？渗碳淬火是在低碳钢的外表渗入碳素，使之成为高含碳量状态的处 理。是仅对钢材外表进行硬化的热处理手段。渗入碳素的外表与芯部(C = 0. 15%)的硬度由软到硬连续变化。芯部 硬度低于外表。经过渗碳淬火处理的齿轮容易产生变形(尺寸增大)及扭曲等，致使 齿轮精度下降1个等级程度。要想提高齿轮精度，需要对齿轮做再次磨削。图6. 3浸炭淬火炉什么是氮化处理？氮化是将氮扩散渗入到钢的外表以提高外表硬度的热处理方法。含有铝，辂，车目的钢材容易到达氮化目的，外表硬度提高。具有代表性 的氮化钢有SACM645 （铝辂铝钢）。图6. 4渗碳淬火的渗碳层