车床主轴箱齿轮的选材及热处理工艺

1、2 2 选材选材 根据对齿轮性能的要求，应从具有好的综合力学性能指标这个要素选择材料。工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。铸铁的含碳量比较高，因此有高的硬度和好的耐磨性，但塑性、韧性差，价格相对便宜，对于一些低速、低冲击载荷条件下工作的齿轮，可选用铸铁。钢按含碳量分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。低碳钢含碳量低，所以塑性、韧性好，但强度、硬度低，易变形，不能满足齿轮的性能要求。高碳钢含碳量高，因此有较高的强度、硬度和好的耐磨性。但塑性、韧性差，易断裂，也不太适合。中碳钢的含碳量在低碳钢和高碳钢之间，兼具有低碳钢和高碳钢的性能，有较好的综合力学性能，能满足齿轮的性能要求，因此选用中碳钢比较合

2、适，价格相对于合金钢便宜。生产中通常选用45号钢。3 3 加工工艺加工工艺 下料下料锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质精加工（滚齿）精加工（滚齿）高频感应加热淬高频感应加热淬火火低温回火低温回火磨削磨削4 4 热处理工艺规范热处理工艺规范a. a.正火：将齿轮放人炉中加热到正火：将齿轮放人炉中加热到840-880840-880，保温约，保温约2h2h，出炉空气，出炉空气中冷却。目的是充分消除锻造引起的内应力。细化晶粒，适当提高齿中冷却。目的是充分消除锻造引起的内应力。细化晶粒，适当提高齿轮的硬度。轮的硬度。b. b.调质：淬火调质：淬火8408401010, ,保温保温1.5h1.5h，水冷

3、，水冷; ;回火回火5805801010, ,保温保温2 22. 5 h ,2. 5 h ,空冷。目的是获得均匀细密的回火索氏体组织空冷。目的是获得均匀细密的回火索氏体组织, ,细密的索氏体金细密的索氏体金相组织有利于零件精加工后获得光洁的表面。同时相组织有利于零件精加工后获得光洁的表面。同时, ,也使主轴具有良好也使主轴具有良好的综合力学性能。为了更好的发挥调质的效果，故安排在粗加工之后。的综合力学性能。为了更好的发挥调质的效果，故安排在粗加工之后。c. c.高频感应加热淬火：将齿轮置于感应加热淬火装置内，感应设高频感应加热淬火：将齿轮置于感应加热淬火装置内，感应设备频率取备频率取250KH

4、Z250KHZ，轮齿温度达到，轮齿温度达到860860900900后，用水快速冷却后，用水快速冷却, ,淬火后淬火后表面不得有裂纹。目的是提高轮齿表面硬度和耐磨性表面不得有裂纹。目的是提高轮齿表面硬度和耐磨性, ,淬火后表面硬度淬火后表面硬度可达到可达到484853HRC,53HRC,淬硬层可达淬硬层可达2mm2mm。d. d.低温回火：将齿轮放入回火炉中加热到低温回火：将齿轮放入回火炉中加热到200200保温约保温约1h1h，出炉，出炉空气中冷却。目的是消除在淬火时产生的内应力，防止齿轮在工作中空气中冷却。目的是消除在淬火时产生的内应力，防止齿轮在工作中的变形和开裂；获得稳定的组织。保证尺寸

5、的稳定性、提高齿轮的韧的变形和开裂；获得稳定的组织。保证尺寸的稳定性、提高齿轮的韧性、调整齿轮的强度和硬度、获得较好的综合力学性能。性、调整齿轮的强度和硬度、获得较好的综合力学性能。5 5 组织组织 正火工艺获得细晶粒铁素体与索氏体，淬火冷却至室温得到细小晶粒正火工艺获得细晶粒铁素体与索氏体，淬火冷却至室温得到细小晶粒马氏体和少量残余奥氏体，回火冷却至室温后得到均匀细致的回火索氏马氏体和少量残余奥氏体，回火冷却至室温后得到均匀细致的回火索氏体，高频感应加热冷却至室温表面组织为回火马氏体，心部组织为回火体，高频感应加热冷却至室温表面组织为回火马氏体，心部组织为回火索氏体，最终低温回火后得到均匀细

6、致的回火马氏体。索氏体，最终低温回火后得到均匀细致的回火马氏体。2 2 选材选材 根据对齿轮性能的要求，应从具有好的综合力学性能指标这个要素选择材料。工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。铸铁的含碳量比较高，因此有高的硬度和好的耐磨性，但塑性、韧性差，价格相对便宜，对于一些低速、低冲击载荷条件下工作的齿轮，可选用铸铁。钢按含碳量分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。低碳钢含碳量低，所以塑性、韧性好，但强度、硬度低，易变形，不能满足齿轮的性能要求。高碳钢含碳量高，因此有较高的强度、硬度和好的耐磨性。但塑性、韧性差，易断裂，也不太适合。中碳钢的含碳量在低碳钢和高碳钢之间，兼具有低碳钢和高碳钢的性能，有较好的综合力学性能，能满足齿轮的性能要求，因此选用中碳钢比较合适，价格相对于合金钢便宜。生产中通常选用45号钢。6 6 性能性能 在加工正常不出错误的情况下，经该工艺加工出的车床主轴箱齿轮具在加工正常不出错误的情况下，经该工艺加工出的车床主轴箱齿轮具有较高硬度及好的耐磨性，齿面具有较高的疲劳强度有较高硬度及好的耐磨性，齿面具有较高的疲劳强度 ，齿轮心部有足够，齿轮心部有足够的强度