选择齿轮材料时,要从实际出发,全面考虑机械性能、工艺性能和经济性等方面的问题,只有合理选材才能保证齿轮质量、降低产品成本,从而提高市场竞争力。 ) ~% v8 W$ M) g9 W 一般来说,汽车变速箱中的齿轮选择20CrMnTi钢,该钢具有较高的机械性能,在渗碳淬火低温回火后,表面硬度为58-62HRC,芯部硬度为30-45HRC。20CrMnTi的工艺性能较好,锻造后以正火来改善其切削加工性。此外,20 CrMnTi还具有较好的淬透性,由于合金元素钛的影响,对过热不敏感,故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快,过渡层较均匀,渗碳淬火后变形小。适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件,因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi钢是比较合适的。 3 V. p7 _, ~8 |8 M 材料为40Cr合金钢的齿轮,当840-860℃油淬,540-620℃回火时,调质硬度可达28-32HRC,可改善组织、提高综合机械性能;当860-880℃油淬,240—280℃回火时,硬度可达46-51HRC,则钢的表面耐磨性能好,芯部韧性好,变形小;当500-560℃氮化处理,氮化层0.15-0.6mm时,硬度可达52-54HRC,则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度,较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小;当通过电镀或表面合金化处里后,则可改善齿轮工作表面摩擦性能,提高抗腐蚀性能。# v: D6 T* M2 E, W3 L
原选用中合金高级渗碳钢18cr2Ni4WA材料,其经过910-940℃渗碳,850℃淬火,180-200℃回火后机械性能的抗拉强度≥1177Mpa、屈服强度≥834Mpa、延伸率≥10%、断面收缩率≥45%,冲击韧性≥980kJ/m2,硬度为58-62HRC。虽能满足齿轮的使用性能和工艺性能,但零件的价格高。现选用价格相对便宜的低碳中合金、中淬透性渗碳钢20CrMnTi。经过910-940℃渗碳,870℃淬火,180-200℃回火后机械性能的抗拉强度≥1100Mpa、屈服强度≥850Mpa、延伸率≥10%、断面收缩率≥45%,冲击韧性≥680,硬度为58-62HRC。仅此一项改进,材料费用不仅大大降低,而且满足了其使用性能和工艺性能。 / h' c% o7 `% M4 I 再者,含Mo的合金,材料有粘性,加工时有点粘刀;含Ti的合金,略呈脆性,比较容易切削。