汽車變速箱齒輪的選材及相關(guān)熱處理工藝3120704003孫緒蓉3120704029榮佑珍3120704016趙博3120704042陶志偉3120704056王子杰關(guān)于汽車齒輪的介紹齒輪是機械設(shè)備及汽車中的重要零件，變速箱齒輪為汽車、拖拉機等發(fā)動機的重要部件，用于改變發(fā)動機曲軸和傳動軸的速度比。故齒面在較高的載荷(沖擊載荷和交變載荷等)下工作，因此磨損快。在工作過程中，通過齒面的接觸傳遞動力，兩齒面在相對運動過程中．既有滾動也有滑動，存在較大的壓應(yīng)力和摩擦力．經(jīng)常換擋使齒端部受到?jīng)_擊。要求變速箱齒輪具有高的抗彎強度、接觸疲勞強度和良好的耐磨性，心部有足夠的強度和沖擊韌性。齒輪在傳遞力及改變速度的運動過程中嚙合齒面之間既有滾動，又有滑動而且齒面還受到脈動或交變彎曲應(yīng)力的作用.選材工藝流程熱處理工藝汽車變速箱齒輪材料選擇的一般標準常見失效形式服役條件脆性斷裂，疲勞，咬蝕，表面局部變化，尺寸變化彎曲和接觸疲勞強度，耐磨性，芯部屈服強度負荷種類：疲勞、沖擊應(yīng)力狀態(tài)：壓、彎、接觸其他因素：磨損現(xiàn)有一汽車變速箱齒輪，齒面硬度要求為58~63HRC；齒芯部硬度要求為33~45HRC，其余力學(xué)性能要求為：ReL≥830Mpa，A5≥10%，KU2≥55J?，F(xiàn)在從38CrMoAIA、20CrMnTi、20、40Cr中選擇合適鋼號問題鋼號力學(xué)性能（不小于）主要性能特點ReL/MPaA5/%KU2/J40Cr785947加工容易，經(jīng)適當?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。淬硬層很難沿著零件輪廓均勻分布，淬火后齒輪的芯部也容易硬化。38CrMoAl8351471具有良好的耐熱性及腐蝕性，淬透性不高。用于制作高耐磨性、高疲勞強度和相當大的強度、處理后尺寸精度高的氮化零件20CrMnTi8351055經(jīng)滲碳后，其表面具有高硬度、高耐磨性、而芯部保留了低碳鋼淬火后所具有的良好塑性、韌性2027525

淬透性低，正火、退火后硬度低，切削性不良下料

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鍛造

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正火

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粗、半精切削加工

→滲碳

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淬

火、低溫回火

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噴丸處理

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加工花鍵

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磨端面

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磨齒

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最終檢驗

工藝流程齒輪加工工藝路線

正火

目的:使組織均勻化,改善加工性能,消除網(wǎng)狀碳化物,為淬火做好準備.

正火工藝：加熱溫度:加熱至Ac3+(30-50)℃（其主要原則是獲得均勻細小的奧氏體組織）。

冷卻方式：空冷(采用流動空氣冷卻)

正火后組織：珠光體。力學(xué)性能：HB高,抗拉強度高。預(yù)備熱處理工藝20CrMnTi采用的最終熱處理工藝：先滲碳，使表面碳含量增加，心部仍維持低的含碳量，保持心部較高的強度和沖擊韌性滲碳之后進行淬火和低溫回火，使輪齒表面硬度達到高硬度要求，心部仍維持較低的硬度最終處理工藝1）滲碳，在900－950℃厚度：1.2—1.6mm;時間6-8h上圖20CrMnTi齒輪氣體滲碳工藝曲線2）淬火，使?jié)B碳層獲得最好的性能，即獲得高的齒面硬度，耐磨性及疲勞強度，并保持心部的強度及韌性，獲得貝氏體。20CrMnTi齒輪淬火，回火工藝曲線3）低溫回火，加熱至150—200℃，保溫2—3個小時

作用：減少或清除淬火后的內(nèi)應(yīng)力，獲得工藝要求的力學(xué)性能，穩(wěn)定工件

獲得組織：表面：回火M