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齿轮锻件材料怎么挑?

2025-03-05 阅读次数:

按工作条件选择

-高速重载且受冲击:像航空发动机中的齿轮,需选用如20CrMnTi、20Cr2Ni4A等低碳合金钢。经渗碳淬火处理后,齿面硬度高、耐磨性好,齿芯韧性强,能承受高速运转和巨大冲击力。

-中速中载:一般机床、汽车变速箱中的齿轮,可选择45钢、40Cr等中碳钢或中碳合金钢。45钢经调质和表面淬火,综合性能好;40Cr淬透性更佳,调质后有良好的综合力学性能和低缺口敏感性。

-低速重载:矿山机械等的齿轮,可选42CrMo等高强度合金钢或铸钢。42CrMo强度和韧性高,铸钢如ZG45、ZG55经正火处理,能承受大载荷。

-高速轻载:家用及办公机械的齿轮,常用工程塑料,如尼龙等。具有传动平稳、低噪声、自润滑等。

按性能要求选择

-齿面硬度和耐磨性:需抵抗齿面点蚀、胶合、磨损等,可选择能通过热处理提高齿面硬度的材料。如中碳钢或中碳合金钢经表面淬火,低碳合金钢经渗碳淬火,可使齿面硬度达HRC48-55。

-强度和韧性:为防止轮齿折断,齿轮锻件要有足够强度和韧性。承受冲击载荷的齿轮,选低碳合金钢;承受静载荷或较小冲击的,中碳钢或中碳合金钢即可。

按尺寸和结构选择

-大尺寸齿轮:直径大于400mm、结构复杂的,采用铸钢,如ZG45、ZG55。

-中等或中等以下尺寸齿轮:要求较高的选锻造毛坯锻件,用45钢、40Cr、20CrMnTi等锻钢;尺寸小且要求不高的,可用圆钢做毛坯。

 

考虑工艺性和经济性

-工艺性:45钢切削加工性能好,易于锻造和热处理;合金钢如20CrMnTi,虽强度和淬透性好,但切削加工难度相对较大。

-经济性:在满足使用要求的前提下,优先选择成本低、供应充足的材料。45钢价格低,应用广;合金钢成本高,用于对性能要求高的场合。