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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?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(dāng)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

→

鍛造

→

正火

→

粗、半精切削加工

→滲碳

→

淬

火、低溫回火

→

噴丸處理

→

加工花鍵

→

磨端面

→

磨齒

→

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(zhǔn)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