齿轮的渗碳预备热处理工艺和性能研究

摘要

本文以大型渗碳齿轮为主要研究对象，研究三种不同预备热处理工艺（正火、正火+调质、降温调质）对渗碳齿轮组织特点（心部组织及渗层组织）、性能（心部基体硬度及表面硬度）、渗层深度等表征渗碳齿轮特性的影响。研究了不同预备热处理工艺条件下渗碳样品的变形规律、冲击性能和摩擦磨损性能。综合分析比较不同预备热处理工艺下渗碳样品的金相组织特点及各项性能指标结果，最终确定最佳预备热处理工艺为降温调质热处理。
　　结果表明:
　　(1)经三种不同预备热处理后，渗碳样品心部组织、渗碳层组织无明显差异，均属组织正常，满足渗碳齿轮的技术要求。
　　(2)经三种不同预备热处理后，渗碳样品的心部硬度、渗碳表面硬度以及硬化层深度没有明显差异，均达到渗碳齿轮的技术要求。
　　(3)经降温调质预备热处理后的渗碳样品可获得良好的冲击性能和抗磨损性能，综合性能较好，且变形量较低。
　　通过上述研究，分析认为，降温调质预备热处理工艺对传统的正火+调质的多次加热工序进行了优化，在保证齿轮质量，减小变形量的基础上，能够缩短生产周期，降低生产成本并提高炉子的利用率、减少能耗，从而达到较好的经济性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 齿轮设计时的技术要求

1．2．1 齿轮工作状态

1．2．2 齿轮的失效形式及机理

1．2．3 齿轮的选材要求

1．3 齿轮预备热处理工艺概况

1．3．1 正火工艺

1．3．2 预备热处理工艺改进

1．4 渗碳齿轮的发展

1．4．1 齿轮渗碳用钢

1．4．2 齿轮的渗碳淬火处理

1．5 本文研究的内容和意义

1．5．1 选题背景

1．5．2 研究内容

1．5．3 理论意义和应用价值

第2章 试验材料及试验方法

2．1 试验材料

2．2 预备热处理工艺对比试验

2．2．1 试验目的

2．2．2 试验方法及工艺参数

2．3 渗碳淬火工艺对比试验

2．3．1 试验目的

2．3．2 试验方法及工艺参数

2．3 检测方法及标准

2．3．1 试样化学成分测定

2．3．2 金相组织观察

2．3．3 硬度测试

2．3．4 试样冲击韧性测试

2．3．5 摩擦磨损性能测试

第3章 预备热处理对齿轮材料组织及性能的影响

3．1 引言

3．2 预备热处理试验方案

3．3 金相与硬度检验结果

3．3．1 金相组织对比分析

3．3．2 晶粒度检验结果

3．3．3 硬度分析

3．4 冲击韧性试验结果

3．5 本章小结

第4章 预备热处理工艺对渗碳齿轮组织和性能的影响

4．1 试验目的

4．2 齿轮渗碳淬火质量控制要点

4．3 热处理变形测量结果与分析

4．4 金相检验结果

4．4．1 正火后渗碳试样的组织检验结果

4．4．2 正火+调质后渗碳试样的组织检验结果

4．4．3 降温调质后渗碳试样的组织检验结果

4．4．4 三种预备热处理后渗碳试样金相组织的综合评定结果

4．4．5 晶粒度检验结果

4．5 有效硬化层深度及硬度测定结果

4．6 冲击韧性试验结果

4．7 摩擦磨损试验结果

4．7．1 三种热处理试样试验过程中摩擦系数随时间的变化关系

4．7．2 渗碳表面磨损形貌分析

4．9 本章小结

第5章 总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

作者简介