我国齿轮钢的生产与应用
(完整版)齿轮的发展史
据史料记载，远在公元前400~200年的中国古代就巳开始使用齿轮，在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。17世纪末，人们才开始研究，能正确传递运动的轮齿形状。18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动的应用日益广泛；先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮，一直到20世纪初，渐开线齿轮已在应用中占了优势。 早在1694年，法国学者Philippe De La Hire首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年，法国人M.Camus提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮 的瞬心线(节圆)纯滚动时，与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的，这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态；明确建立了现代关于接触点轨迹的 概念。1765年，瑞士的L．Euler提出渐开线齿形解析研究的数学基础，阐明了相啮合的一对齿轮，其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来，Savary进一步完成这一方法，成为现在的Eu-let-Savary方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是Roteft WUlls，他提出中心距变化时，渐开线齿轮具有角速比不变的优点。1873年，德国工程师Hoppe提出，对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形，从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。 19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具军较完备的手段后，渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍加移动，就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮。1908年，瑞士MAAG研究了变位方法并制造出展成加工插齿机，后来，英国BSS、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸，除从材料，热处理及结构等方面改进外，圆弧齿形的齿轮获得了发展。1907年，英国人Frank Humphris 最早发表了圆弧齿形。1926年，瑞土人Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。1955年，苏联的M．L．Novikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。1970年，英国Rolh—Royce公司工程师R．M.Studer取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视，在生产中发挥了显著效益。 齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。现代齿轮技术已达到：齿轮模数O.004～100毫米；齿轮直径由1毫米～150米；传递功率可达十万千瓦；转速可达十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。 齿轮在传动中的应用很早就出现了。公元前三百多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。中国古代发明的指南车中已应用了整套的轮系。不过，古代的齿轮是用木料制造或用金
40Cr钢齿轮低真空变压氮碳共渗
图３ ４０ｃｒ钢齿轮低真空变压氮碳共渗层金相照片×１５０ Ｆ培３ Ｍｉｃｍｓｔｍｃｔｕｒｅｏｆｎｉｔｍｃａｒｂｕｒｉｚｅｄｌａｙｅｒｆｏｒ４０Ｃｒ ｓｔｅｅｌｇｅａｒｗｉｔｈｌｏｗｖａｃｕｕｍｖａｒｙｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ ×１５０ 配置的抽真空装置，可迅速抽出炉内的空气及老化气氛，换气时间比常规缩短６０％以上。该设备在炉底侧装有大风量的鼓风机，渗氮结束后可立即实现罐内强制快冷，即炉罐外用风机吹强风加速罐内工件冷却，缩短冷却时间。炉壳上部的排气孔排气散热。如 ４５ ｋｗ低真空变压渗氮炉在满装（４００ｋｇ／炉）的情况 下，由５８０℃降温至１５０℃，仅需３ｈ，而老炉仅靠自然炉冷则需要１０ｈ以上。 （３）装炉量大，可密装 在低真空变压渗氮处 理过程中，可迅速排出工件各处的老化气氛，新鲜气氛可渗透到罐内的任一角落，工件可密装或堆积，如两块１５ ｍｍ×１５ ｍｍ的铯加工平板件相互紧贴 渗氮后，其紧贴面与裸露面的渗氮质量无明显差别；使装炉量较常规炉增加一倍以上，如７５ｋｗ低真空变压渗氮炉可装１０００ｋｇ，而常规同样大小的炉仅装 ４００ ｋｇ。 （４）盲孔、深孔、狭缝等工件可获得均匀的渗氮层 由于工件在设定的低真空上下限的范围内自行循环变压加热渗氮，炉气在设定的周期内自行反复吐故纳新，使盲孔、狭缝等工件的工作面仍可获得均匀的渗氮层。如宽Ｏ．１６ｍｍ、深１０ｍｍ的狭缝件，缝壁处与外表面的渗氮质量几乎无差异。 （５）辅料消耗少、处理成本极低排气阶段借助于抽真空系统，且在渗氮处理过程中气体渗剂为间断通入（每一变压周期，供气时间所占比例约为６０％），可大幅度降低辅料（如ＮＨ，、ＣＯ：等）消耗，与常规炉相比可节约辅料４０％左右，大大降低了生产成本。 （６）拥有多功能仅改变工艺和渗剂就可实现渗素ｓ、０）的多元素共渗、低温奥氏体碳氮共渗、薄壁件浅层强化及使用蒸馏水的蒸汽氧化处理和少无氧化光亮加热等原在常规炉需用几台炉才能完成的工艺，功能之多，居群炉之冠。 （７）无污染工作期间产生的废气被抽到室外的密封水箱中溶解（水中加有消除毒物的无毒化学药品），经处理后的废水无毒、无污染，可任意排放，且可作为 农用肥料，为绿色热处理。 （８）操作简单工作期间，按经试验确定的渗剂流量进行自动“抽气．供气一保压”的循环低真空变压，无需测分解率；一段渗氮具有常规炉二、三段渗氮的特点。一般情况下，无需采用二、三段渗氮，简化了工艺，一人可操作多台设备。４ 提高产品质量和优化工艺的讨论 ４．１工件渗氦前的调质硬度 文献［５］试验分析了４０ｃｒ、３５ｃｒＭｏ、３８ｃｒＭｏＡｌ钢 等常用渗氮材料对渗氮硬度和渗层深度的影响，结果表明：提高其调质硬度，渗氮层表面硬度将随之提高，渗氮层硬度梯度明显改善。生产中应重视工件渗氮前的调质硬度，将４０Ｃｒ钢件的调质硬度控制在２５０一 ２８０ ＨＢＳ（２５—２９．５ＨＲｃ），可有效地解决渗氮件表面 硬度不足的问题。在同一调质热处理工艺规范下，原材料的分炉管理是保证工件调质硬度均匀性的重要措施之一。 ４．２工件表面预氧化 工件入炉后，在无保护气氛的情况下，将工件加热到３５０—４５０℃保温一段时间，使工件表面被空气氧化生成一层薄的氧化膜（６Ｆｅ＋４０：－÷２Ｆｅ，Ｏ。），该膜在渗氮气氛中会优先被还原成新生态的铁（Ｆｅ，Ｏ。＋４ＣＯ＿３Ｆｅ＋４ＣＯ，）。新生态的铁具有很强的表面活性，可促使［Ｎ］、［Ｃ］工件表面的吸收，可以显著提高渗氮件的渗层均匀性和实现催渗、缩短渗氮时间ＭＪ。４０Ｃｒ钢主驱动齿轮在同一条件下若达到同一渗层深度，其经预氧化较未经预氧化的时间缩短２０％左右。 另外，工件人炉后的预氧化加热可消除工件渗氮前的残余应力和因缓慢升温而减少应力，对减少工件变形起到一定作用。４．３低真空变压幅度大小 氮、氮碳共渗、氧氮共渗、两类元素（提高表面硬度的文献［７］指出，在保压时间固定的情况下，渗氮件强化型元素Ｎ、Ｃ、Ｂ，降低表面摩擦系数的润滑型元 的表面白亮层深度在一范围内随着变压幅度的增加而 １４４ 《金属热处理》２００８年第３３卷第８期
QJ410325-2015 S-20CrMnTiH合金渗碳齿轮钢技术规范
QJ B3100JQAQ(2015)003 QJ410325 上海汽车变速器有限公司 企业标准 QJ410325-2015 S-20CrMnTiH 合金渗碳齿轮钢技术规范 2015-02-28发布 2015-02-29实施 上海汽车变速器有限公司 发 布
QJ410325-2015 前言 本标准是根据GB/T 1.1－2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的基本规定和格式要求进行制定的。 本标准由上海汽车变速器有限公司提出。 本标准由上海汽车变速器有限公司标准化室归口。 本标准起草单位：上海汽车变速器有限公司技术中心。 本标准主要起草人：马森林。
S-20CrMnTiH合金渗碳齿轮钢技术规范 1 范围 本技术规范按照GB/T 5216，ISO 683，ISO 6336-5等相关材料标准制定，主要适用于可控气氛渗碳或碳氮共渗齿轮类零件。本技术规范适用于直径为25~100mm的热轧钢材。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸浸检验法 GB/T 225 钢的淬透性末端淬火试验方法 GB/T 231.1 金属布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 702 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 5216 保证淬透性结构钢 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 4162 锻轧钢棒超声波检验方法 GB/T 13299 钢的显微组织评定方法 GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 GB/T 222 钢的化学分析用试样取样方法及成品化学成分允许偏差 ASTM A534 耐磨轴承用渗碳钢 ASTM E45 钢中非金属夹杂物显微评定方法 ASTM E112 金属平均晶粒度测定方法 3 尺寸、外形、重量及允许偏差 3.1尺寸允许偏差 3.1.1热轧不剥皮材料：尺寸及允许的尺寸偏差按照GB/T 702 I或者II组执行。 3.1.2银亮剥皮材（仅适用于?30~?70mm）的钢棒，则按照下表1执行。
减速机行业现状及未来市场发展前景趋势分析
目录 CONTENTS 第一篇：2014年1-12月天津减速机产量月度统计----------------- 错误!未定义书签。 2014年1-12月天津减速机产量月度统计表： --------------------- 错误!未定义书签。 第二篇：2014年全年北京减速机产量按月份统计------------------ 错误!未定义书签。 2014年3月至12月北京减速机产量按月份统计： ----------------- 错误!未定义书签。 第三篇：齿轮减速机助推装备制造业加速发展--------------------- 错误!未定义书签。 第四篇：齿轮减速机行业现状分析未来发展转型升级前景分析------- 错误!未定义书签。 第五篇：我国减速机行业发展品牌意识需提高--------------------- 错误!未定义书签。 第六篇：我国减速机行业发展浅析------------------------------- 错误!未定义书签。 第七篇：我国减速机行业的产业优势浅析------------------------- 错误!未定义书签。 第八篇：2015年国内外减速机行业发展状况浅析------------------ 错误!未定义书签。 第九篇：重型机械中的齿轮减速机发展态势看好------------------- 错误!未定义书签。 第十篇：台湾减速机行业纷纷将重心转移至大陆------------------- 错误!未定义书签。 第十一篇：2015年齿轮减速机发展势头看好---------------------- 错误!未定义书签。 第十二篇：中国减速机产业发展趋势浅析------------------------- 错误!未定义书签。 第十三篇：减速机行业的发展趋势分析--------------------------- 错误!未定义书签。 第十四篇：我国减速机行业市场发展分析------------------------- 错误!未定义书签。 第十五篇：重型机械中的齿轮减速机发展态势看好----------------- 错误!未定义书签。 第十六篇：减速机行业国内外发展状况浅析----------------------- 错误!未定义书签。 第十七篇：我国减速机行业发展前景分析------------------------- 错误!未定义书签。 第十八篇：中国减速机产业发展前景浅析------------------------- 错误!未定义书签。 第一篇：2014年1-12月天津减速机产量月度统计 2014年12月天津减速机产量为万台，同比增长%,2014年11月天津减速机产量为万台，同比增长%,2014年10月天津减速机产量为万台，同比增长%。
中国齿轮钢行业概况
中国齿轮钢行业概况 （1）齿轮钢行业概况 齿轮钢是机械传动部件——齿轮的主要材料，是重要的特钢种类。中国齿轮钢产量占全部特钢产量的比重在10%左右，其中汽车齿轮钢占全部齿轮钢消费量的比例达80%以上。 随着汽车、铁路、工程机械、风电等行业的长足发展，中国已经成为机械齿轮生产大国，齿轮钢材料产销规模也取得较快增长。2009-2018年，全国重点优特钢企业齿轮钢产量由201万吨增至347万吨，年复合增长率达6.28%。 2009-2018年全国重点优特钢企业齿轮钢产量 单位：万吨 第1 页共3 页
（2）国内齿轮钢技术水平情况 ①齿轮钢产品技术水平的主要参数指标 齿轮钢作为机械齿轮制造的主要材料，其晶粒度、探伤、纯净度等技术指标决定材料稳定性、可靠性及使用寿命，除材料化学成分设计外，对熔炼工艺技术要求较高。因此，晶粒度、探伤、纯净度是齿轮钢的关键技术指标。 在不同应用领域，由于机械传动部件体积大小、使用环境及设计寿命不同，对齿轮钢材料的规格及技术参数要求不同，因此不同类别的齿轮钢，其工艺技术也存在较大差异，具体如下： ②国内主要特钢企业高品质齿轮钢产品及技术水平比较情况 齿轮钢伴随着工业化尤其是汽车工业发展至今，已经成为成熟的特钢产品，国内齿轮钢生产技术整体较为成熟。在齿轮钢市场需求最广的汽车领域，国产化率已达95%以上，但部分重型货车大规格（直径大于200mm）、高性能齿轮钢以及部分轿车用高级齿轮钢仍依靠进口。目前中信特钢、抚顺特钢、宝钢特钢以及沙钢股份等大型特钢企 业均具备高品质齿轮钢生产技术，且在国内齿轮钢市场占据主导地位，其生产的齿轮钢 主要应用于汽车领域。 第2 页共3 页
齿轮行业存在的问题及发展建议概要
齿轮行业存在的问题及发展建议 报告出处：中华机械网发布日期：2007年09月12日 10:11 我国齿轮产品近10年有了长足的进步，不少产品已达到或接近国际先进水平，但仍有相当大一部分齿轮与变速箱产品，在振动噪声与疲劳寿命方面与国际先进水平差距明显，而这又与齿轮材料与热处理装备及工艺水平息息相关，它们已成为中国齿轮产品赶超国际水平的瓶颈。正是基于对此的清醒认识，齿轮专业协会不仅成立了材料与热处理工作委员会，而且每年都召开一次热处理方面的研讨会。最近，他们又在长春组织举办了“2007年齿轮渗碳淬火研讨会”，100多位业内专家与齿轮生产企业、热处理设备及辅料制造厂家的代表共聚一堂，为如何进一步提升齿轮质量水平交流研讨、献计献策。 齿轮专业协会秘书长王声堂在会上总结了我国齿轮产品近年来所取得的突出业绩，他认为这也是材料和热处理上水平的结果。 我国齿轮工业近年来发展迅猛，齿轮生产总值已达700亿元人民币，而且各类齿轮产品都得到全面发展。 首先，自主汽车手动变速箱产品达到或接近国际水平。其中，以陕西法士特为代表的中、重型汽车变速箱表现尤为突出，綦江、大同的产品也有不俗的表现。主要是能匹配5吨～50吨的各种车型，并出口欧美等十多个国家；以长春汽车齿轮厂和重庆青山为代表的轻微型轿车手动变速箱也进步很快；以浙江双环为代表的摩托车、汽车齿轮专业生产企业已经为日本和欧洲企业配套；以天津天海同步器为代表的关键零部件企业也已参与国际配套。 其次，陕西汉德车桥厂在中国车桥生产企业中第一个实现了技术出口，这说明在引进技术的基础上，结合中国国情，通过不断改进与二次开发，完全可以形成自主的产品系列，其中包括强型、淬火型、加强淬火型、加宽轮距型、13t～16t的系列产品等。还有中小功率工业通用变速箱开始批量出口欧美。近些年来，以德国SEW为代表的中小功率工业通用变速箱的国际大腕纷纷涌入国内市场，在与他们的同台竞争中，恒星、万杰、东力、通力等一批浙江民营企业表现突出，产品质量水平进步很快，产品实现批量出口欧美。 此外，工业高速与重型变速箱产品已可以为跨国公司配套。近5年，经过
齿轮发展状况综述
摘要：齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其形式很多，运用广泛大至宇宙飞船, 小至手表、精密仪器,从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业、农业机械, 无不广泛地采用齿轮传动。本文旨在介绍齿轮的起源与发展历程以及发展趋势。 关键字：齿轮发展传动前景
概述： 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其形式很多，运用广泛大至宇宙飞船, 小至手表、精密仪器,从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业、农业机械, 无不广泛地采用齿轮传动。齿轮的车主要有以下几大特点：1、传动效率高，在常用的机械传动中，以齿轮的传动效率最高，如一级圆柱齿轮的传动效率可以达到99%。这对大功率传动十分重要。2、结构紧凑，在同样的使用条件下，齿轮所需要的空间尺寸一般比较小。3、工作可靠寿命长，设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠寿命可以达到一二十年，这也是其他机械传动所不能比的。4、传动比稳定，传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。 但是齿轮传动的制造以及安装精度要求很高，价格较贵，而且不适于传动距离较大的场合。 齿轮机构的类型很多，根据一对齿轮在啮合过程中及其瞬时传动比（i12=ω1/ω2）是否恒定，将齿轮机构分为圆形（i12=常数）齿轮机构和非圆形齿轮机构（i12≠常数）。应用最广泛的是圆形齿轮机构，而非圆形齿轮机构则应用与一些有特殊要求的机械传动中。根据齿轮两轴间的相对位置不同，圆形齿轮结构可以分成如下几类：1、用于平行轴间传动的齿轮机构。下图中（a）为外齿啮合齿轮机构（external meshing gears mechanism），两齿轮转向相反；图（b）为内啮合齿轮机构（internal meshing gears mechanism）,两转轮转向相同。图（c）为齿轮与齿条结构（pinion and rack mechanism），齿条作
20CrMnTi钢材标准
Q/RT 山东润通齿轮集团有限公司 企业标准 重型汽车变速箱及车桥齿轮 钢材标准 2014-03-14发布 2014-03-14实施山东润通齿轮集团有限公司发布
重型汽车变速箱及车桥齿轮钢材标准20CrMnTiH 1、适用范围 本标准适用于重型汽车变速箱轴类零件、齿轮类零件以及车桥齿轮零件加工用热轧圆钢。钢号20CrMnTiH.本标准规定了热轧齿轮钢的尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。 2、引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 GB222-1984 钢的化学成分分析用试样取样法及成品化学成份允许偏差 GB/T225 钢的淬透性末端淬火试验方法。 GB/T226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T228 金属材料温室拉伸试验方法 GB/T229 金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T702 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差 GB1979 低倍组织评级图 GB/T2101 型钢验收、包装、标志和质量证明书的一般规定 GB5216 保证淬透性结构的技术条件 GB/T3077 合金结构钢技术条件 GB/T6394 金属平均晶粒度测定法 GB/T10561 钢中非金属夹杂物显微评定方法 GB/T13299 钢的显微组织评定方法
GB/T17505 钢和钢产品交货一般技术条件 3、尺寸、外形、重量 热轧圆钢的尺寸、外形及允许偏差应符合GB/T702中第Ⅱ组的规定。 4、技术要求 4.1 冶炼方法：电炉冶炼，并经过炉外精炼处理。 4.2 交货状态 钢材以热轧状态交货，钢材的轧制比≥6 4.3 牌号及化学成份：钢的牌号及化学成份应符合表1的规定 表1钢的化学成份（wt%） 钢材的化学成份允许偏差按GB/T222规定执行。 另：钢材氧含量≤18PPM ,残余元素W、Mo、V、B应作分析,结果记入质量证明书中 4.4 非金属夹杂物按GB/T10561中JK分级标准检验；其合格级别应符合表2的规定。 表2 4.5 晶粒度：按GB/T6394检验，钢材奥氏体晶粒度级别不小于6级 4.6 低倍组织：
齿轮箱齿轮行业发展现状调研及投资前景分析报告(2020-2026)
齿轮箱齿轮行业发展现状调研及投资前景分析报告(2020-2026) 恒州博智(QYResearch) 2020年
2019年全球齿轮箱齿轮市场总值达到了xx亿元，预计2026年可以增长到xx亿元，年复合增长率(CAGR)为xx%。 本报告研究全球与中国齿轮箱齿轮的发展现状及未来发展趋势，分别从生产和消费的角度分析齿轮箱齿轮的主要生产地区、主要消费地区以及主要的生产商。重点分析全球与中国的主要厂商产品特点、产品产品类型、不同产品类型产品的价格、产量、产值及全球和中国主要生产商的市场份额。主要生产商包括： Welter Changzhou T-Linder Jiangsu Chixiang Zhongli Gear Ningbo Zhenhai Hongsheng Jiangyin Liaoyuan Nangong Jiangyin Delong Zibo Hongjin Kunshan Chen Juze SEW JIE Siemens
Guomao Sumitomo Bonfiglioli Mitsubishi WEG NGC 按照不同产品类型，包括如下几个类别： 机座号 80-200 mm 机座号 200-355 mm 按照不同应用，主要包括如下几个方面： 自制 外协 重点关注如下几个地区: 北美 欧洲 日本 东南亚 印度 中国 完整报告请参考恒州博智最新发表《2020-2026全球及中国齿轮箱齿轮行业发展现状调研及投资前景分析报告》，详细内容可联系发布者(L&D)。
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 重要声明 本报告仅供本公司的客户使用，不对外公开发布。本公司不会仅因接收人收到本报告而视其为客户。 恒州博智拥有自己的研究方法和信息渠道，研究报告保持独立性。图表中所包含数据为过去数据，而过往表现并非未来结果的可靠指标。 如有特殊信息要求，可自行定制。 分析师声明 本报告分析师对报告的内容和观点负责，无论全文还是部分内容，分析师均保证信息来源合法合规，研究方法专业审慎、研究观点独立公正、分析结论具有合理依据。 研究方法 恒州博智拥有一套独特的研究方法以保证报告的准确性和质量。分析师需要经过为期6个月的培训以使其研究水平满足恒州博智的要求。具体研究方法可以分为5个阶段： 阶段一：次级研究
淬硬钢齿轮的加工工艺
淬硬钢齿轮的加工工艺 随着现代技术的发展，对齿轮的品质要求越来越多，并且齿轮作为汽车行业的主要基础传单元件，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。所以齿轮要达到品质、噪音的双重目标，并实现高效率生产，只有在加工齿轮的刀具和齿轮的工艺路线上改进。 齿轮的加工工艺路线：下料--改锻成齿轮毛坯—正火--粗车外圆内孔及端面(按标准留加工余量)--调质热处理(淬火+高温回火)--精车外圆内孔及端面(到成活尺寸)--制齿(齿面留磨量)--齿部感应加热表淬或渗碳淬火--齿面磨削加工--验收交活。 下面就简单介绍一下齿轮的加工工艺路线及改进方法。 （1）锻造毛坯：目前，热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。 （2）正火：锻造毛坯之后部分工厂会选择正火，也有公司选择退火，正火和退火的目的都是为了使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，但由于正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。采用等温正火使产品质量稳定可靠。 （3）粗车加工：粗加工齿轮外圆，端面，可选择普通车床和数控车床，由于粗车之后还有对工件进行热处理，所以一般会留有3-5mm的余量，方便之后的精车加工到指定尺寸。 （4）调质热处理：由于齿轮的工作条件不同，热处理出来的表面硬度也不同，但齿轮经过淬火后的硬度一般都在HRC45以上，例如：汽车齿轮由于受力较大,受冲击较频繁的原因常采用20CrMnTi钢作为齿轮材料，20CrMnTi钢具有较高的力学性能，经过淬火后表面硬度可达HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲劳抗力。 （5）精车加工：精加工齿轮外圆，端面，将尺寸加工到图纸规定的尺寸要求，如后续还需要磨削，那么需留0.2-0.3mm的余量，以方便磨削获得更高的精度要求。 （6）制齿：常采用插齿机或者滚齿机加工齿面，虽然调整维护方便，但如果大批量生产就会出现效率低的问题，之后随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。 （7）齿面磨削：齿轮的品质要求越来越高，变速噪音要求越来越低。要达到品质、噪音的双重目标，就要求进行精度更高的齿轮加工，对于大批量生产的齿轮，磨削仍然是其最有效的精加工方法。一般用于加工已淬火齿面，对磨前工序误差的纠正能力强，能达到很高的精度，齿面粗糙度可小至R0.63～0.16微米。 随着汽车行业的不断发展，越来越多的大批量生产齿轮，并且对齿轮的精度要求越来越高，磨削确是提高精度的有效方法，但对于大批量的齿轮，磨削就会影响加工效率，如采用“以车代磨”的新工艺，可在不影响齿面精度的前提下提高加工效率，使机械制造厂得到很好的经济效益。“以车代磨”就是采用车床加工代替磨床加工，由于齿轮经过热处理之后硬度在HRC45以上，所以此时选择的刀具就尤为重要，只有选择正确的刀具才能提高加工效率，根据“以车代磨”的
汽车变速箱齿轮钢的选择
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：汽车变速箱齿轮钢的选择及 热加工工艺设计 学生姓名：学号： 所在院(系)：材料工程学院 专业：材料科学与工程 班级： 指导教师：职称：副教授 2015年12月21日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目汽车变速箱齿轮钢的选择及热加工工艺设计 1、课程设计的目的 使学生融会贯通机械设计基础、金属热处理、金属力学性能、冶金概论、金属材料成型工艺及设备、金属材料学、金属热处理设备与车间设计、科技文献检索等课程理论知识；培养学生检索科技文献的能力；培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 1、重型卡车变速箱齿轮的服役条件和力学性能要求分析。 2、重型卡车变速箱齿轮的加工工艺流程分析。 3、重型卡车变速箱齿轮用钢的选择及热加工工艺设计。 4、按学校及材料工程学院关于课程设计的相关要求提交设计说明书。 3、主要参考文献 1 陆兴，刘世程，王德庆.热处理工程基础[M].北京：机械工业出版社，2007 2 吴承建，陈国良，强文江.金属材料学[M].2版.北京：冶金工业出版社，2009 3 唐代明，王小红，皮锦红.金属材料学[M].成都：西南交通大学出版社，2014 4 孙智，倪宏昕，彭竹琴.现代钢铁材料及其工程应用[M].北京：机械工业出版社，2007 5 马鸣图.先进汽车用钢[M].北京：化学工业出版社，2008 4、课程设计工作进度计划 第1～2天：布置课程设计任务，下发本任务书，重型卡车变速箱齿轮的服役条件和力学性能要求分析。 第3～4天：重型卡车变速箱齿轮的加工工艺流程分析。 第5～7天：重型卡车变速箱齿轮用钢的选择及热加工工艺设计，提交设计说明书的提纲或初稿。 第8～10天：修改、完善设计说明书，并提交。 指导教师（签字）日期201 年月日 教研室意见： 201 年月日
国产汽车用齿轮钢的研究应用与展望
国产汽车用齿轮钢的研究应用与展望Ξ 袁建平1,姚正军2 (1.江苏舜天国际集团有限公司,江苏南京210012;2.南京航空航天大学,江苏南京210016) 摘要:根据国内汽车行业的发展趋势,分析了汽车用齿轮钢的性能要求,介绍了国产汽车用齿轮钢的研究应用情况,并对未来汽车用齿轮钢的发展趋势进行了展望。 关键词:齿轮钢;汽车;应用 中图分类号:T G14212 引 言 齿轮是汽车的重要零部件之一,起着传递动力和运动的作用。汽车齿轮在工作时,啮合齿面之间既有滚动又有滑动,轮齿根部还要承受脉冲或交变应力的作用,极易产生齿面磨损、齿面磨点以及剥落和齿根断裂等疲劳断裂现象,影响齿轮的使用寿命。因此,要求齿轮钢不仅具有良好的耐磨性、高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,而且还必须具有充分的韧性。 1 车用齿轮钢特性要求 目前世界各国高性能的汽车用齿轮钢主要是渗碳齿轮钢,基本上都有以下要求。 111 质量特性 (1)化学成分要求严格。特别是对T i、Si、A l、S 含量有严格要求,严格控制钢的氧含量,要求w(O)≤(15～20)×10-6,有的甚至控制w(O)≤9×10-6。 (2)淬透性带较窄,轿车齿轮钢淬透性一般要求在6HRC以下,甚至在3HRC～4HRC,并要求做全带控制。 (3)晶粒度等级要求,细小均匀的奥氏体晶粒度对稳定钢材的末端淬透性,减少齿轮热处理后的变形量,提高渗碳钢的脆断抗力具有重要意义。中国齿轮钢的晶粒度级别一般要求5～8级,而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不低于6级。 112 工艺特性 (1)良好的热处理性能,齿轮钢应具有良好的淬透性,以确保渗碳淬火时渗层和心部出现过冷奥氏体分解产物,齿轮渗碳淬火后变形小,免去或减少齿轮的磨削加工。 (2)良好的成形性,包括热塑性变形成型,冷塑性变形成型和切削加工成形,可以降低能耗,提高齿轮的加工精度,降低模具和刀具损耗,降低生产能源消耗和汽车运行时的噪声。 2 国产汽车用齿轮钢系列及其应用 211 传统汽车用齿轮钢系列及应用 多年来,中国汽车用齿轮钢一直以20C r M nT i H 合金渗碳结构钢为主。20C r M nT i钢是20世纪50年代从原苏联引进的汽车用齿轮钢18XT T(即20C r M nT i钢),用于中型载荷的汽车齿轮。该钢号由于T i含量较高,容易产生大块不易变形的T i N夹杂,且在碳氮共渗时容易产生三黑组织(黑网、黑带、黑斑),影响加工精度和产品质量,使用时T i N会成为疲劳源,降低齿轮的疲劳寿命,所以国外仅原苏联使用含T i齿轮钢[3]。但由于该钢种含有中国富有的合金元素C r和M n,价格低廉,在冶炼时控制好T i的含量和T i N的形态,渗碳时晶粒长大倾向小,渗碳后可直接淬火,且从生产至应用的工艺技术成熟,因 第37卷第6期 2009年12月 现代冶金 M odern M etallu rgy V o l.37 N o.6 D ec.2009 Ξ收稿日期:2009210218 作者简介:袁建平(1967—),男,高级工程师。电话:(025)52876867
@齿轮钢综述
齿轮钢综述 齿轮产品是机械工业的关键基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。近年来，我国齿轮产业快速发展，齿轮产业已成为中国机械通用零部件基础件领域的领军级行业，中国已经成为名副其实的世界齿轮制造大国。而齿轮行业的主要上游产业为钢铁产业，钢铁是齿轮产品的主要原材料来源，因此齿轮钢的变动对齿轮行业有着直接的影响。 一、齿轮钢的应用及市场 1、齿轮钢的应用 齿轮钢使用覆盖面较广，我国齿轮产业由三部分合成：车列齿轮、工业齿轮和齿轮装备。其中，车列齿轮其市场份额达到60；工业齿轮由工业通用、专用、特种齿轮构成，其市场份额分别为18、12、8；齿轮装备占市场份额的2。 车辆齿轮主要是为汽车、摩托车、农用运输车、农机、工程机械配套的齿轮，以汽车齿轮为主。车辆齿轮中汽车齿轮占60%、摩托车3.5 %、农用运输车15 %、农机12 %、工程机械9.5%。 工业齿轮是为工业企业用各种成套机械装备配套的齿轮装置（如减速机），约占齿轮总量的40%。 2、齿轮钢的市场需求 2013年我国齿轮钢的消费量接近280万t，从国内市场供需情况看，国产齿轮钢在数量上基本能满足国内汽车及工程机械齿轮的需求。随着我国经济的稳步增长，机械制造业持续发展，汽车等制造业用高档齿轮钢，作为重点发展的关键特钢品种；高强高韧汽车用钢、高品质轴承钢、齿轮钢等生产技术列入钢铁行业十二五期间的技术创新重点。齿轮需求量日趋增长，无疑将对齿轮钢市场注入强大的动力和活力，未来市场巨大，前景广阔。 二、我国齿轮钢的生产概况 我国齿轮钢的生产主要集中在特钢企业，大约占总量的35%。 1、生产工艺路线 我国齿轮钢的生产工艺路线基本上有两种类型： 1) EF（或BOF）＋LF（或V AD或RH）精炼→模注成锭→初轧开坯（或
Ti对20CrMnTiH齿轮钢接触疲劳性能影响研究
Metallurgical Engineering 冶金工程, 2017, 4(1), 56-60 Published Online March 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/c45354733.html,/journal/meng https://https://www.wendangku.net/doc/c45354733.html,/10.12677/meng.2017.41008 文章引用: 范黎明, 裴建华. Ti 对20CrMnTiH 齿轮钢接触疲劳性能影响研究[J]. 冶金工程, 2017, 4(1): 56-60. Effect Study of Ti on Contact Fatigue Properties of 20CrMnTiH Gear Steel Liming Fan, Jianhua Pei Shandong Iron and Steel Group Co., Ltd, Laiwu Shandong Received: Mar. 19th , 2017; accepted: Mar. 28th , 2017; published: Mar. 31st , 2017 Abstract In order to avoid the harm of the large particle deformation and brittle TiN inclusions to the fati-gue life of gear steel, according to the principle of the microalloying and toughening of steel mate-rials, the titanium content in 20CrMnTi was optimized and designed. The results show that reduc- ing the titanium content of carburizing steel can effectively reduce or eliminate liquation TiN of carburizing steel containing Ti, so to improve the fatigue life of steel. Keywords Gear Steel, Fatigue Life, TiN, Composition Optimization Ti 对20CrMnTiH 齿轮钢接触疲劳性能影响研究 范黎明，裴建华 山东钢铁集团有限公司，山东 莱芜 收稿日期：2017年3月19日；录用日期：2017年3月28日；发布日期：2017年3月31日 摘 要 为避免大颗粒不变形脆性TiN 夹杂物对齿轮钢的疲劳寿命的危害，根据钢铁材料的微合金化原理和强韧化原理，对20CrMnTi 钢中的钛含量进行优化设计，结果表明，适当降低渗碳钢中的钛含量，可有效减轻或消除含钛渗碳钢中的液析氮化钛从而提高钢材的疲劳寿命。 关键词 齿轮钢，疲劳寿命，TiN ，成分优化
齿轮加工技术和装备发展现状与趋势
汽车齿轮加工技术和典型装备 重庆机床（集团）有限责任公司廖绍华 一、前言 齿轮是汽车行业主要的基础传动元件，通常每辆汽车中有18~30个齿部，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。目前按产量计我国已成为世界第三大汽车生产国，强大的汽车工业必然需要强大的齿轮加工装备业支撑。齿轮加工机床是一种复杂的机床系统，是汽车行业的关键设备，世界上各汽车制造强国如美国、德国和日本等也是齿轮加工机床制造强国。据统计，我国80%以上的汽车齿轮由国产制齿装备加工完成。同时，汽车工业消费了60%以上的齿轮加工机床，汽车工业将一直是机床消费的主体。 二、汽车齿轮加工方法 1．最常用的齿轮加工工艺 根据尺寸、材料和用途的不同，齿轮可用不同的方法制造。目前齿轮加工最主要的工艺方案如下。 ■滚齿（插齿、锻齿）→剃齿→热处理 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮剃 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮滚 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮滚→珩齿（强力珩） ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→磨齿 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→磨齿→珩齿（强力珩） 2．汽车齿轮加工最常用的工艺方法及其特点 ■滚齿（插齿、锻齿）→剃齿→热处理→（珩齿） 特点：加工效率高、加工成本低，适合轿车及微型车齿轮加工。 ■滚（插齿）→剃齿→热处理 特点：加工效率高、加工成本低，适合于一般中重型汽车齿轮加工。 ■滚（插齿）→热处理→磨齿 特点：加工精度高、加工效率较低、加工成本，适合于高速齿轮、大型客车、高档
重型汽车齿轮的加工。 3．齿轮加工应考虑的因素 ■根据加工对象和要求，要选择适合的机床。如适合的机床的规格、数控轴数、性能，机床要有高的刚性、良好的热稳定性、高可靠性等； ■齿轮的加工精度和效率，还与刀具的材料、参数、涂层工艺、精度等级及刚性，夹具的定位方式、精度和刚性，齿坯的材料、硬度、精度和刚性，切削用量的合理选用，以及切削液的选用有关。 4．齿轮加工新技术 ■高速干式切削 特点：绿色加工、高效率、单件加工成本低。 ■硬齿面加工 特点：高效率，加工成本低。 ■无削加工（冷轧齿轮等） 特点：绿色加工、齿部强度高、高效、成本低。 三、齿轮加工对装备的要求及发展趋势 1．齿轮加工对装备的要求 ■齿轮加工机床向数控方向发展； ■高效率和24小时连续不断的工作能力； ■实现稳定高精度加工； ■自动化程度高，应具有自动上、下料，自动夹紧装置； ■环境友好； ■高的柔性，实现批量生产的准备时间短； ■高的性价比。 2. 齿轮加工技术与装备的发展趋势 为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、清洁生产、提高质量的要求，制齿机床及制齿技术出现了以下发展趋势。 2.1全数控
齿轮钢的开发与生产
收稿日期:2002-12-26 作者简介:张悦,女,工程师,重庆大学钢铁冶金专业毕业,从事炼钢工艺研究、企业的标准管理及企业标准的制修订工作。 齿轮钢的开发与生产 张 悦,霍松波,黄一新 (南京钢铁集团有限公司 江苏南京 210035) 摘 要:自2001年以来南京钢铁集团有限公司相继开发了20Cr 、20CrM o 、20CrMnT i 等齿轮用钢,着重介绍了公司齿轮钢的开发与生产实践。关键词:齿轮钢;开发 中图分类号:TG 142.4 文献标识码:B 文章编号:1003-0514(2003)01-0017-03 Developing and producing of gear steel ZH ANG Y ue ,H UO S ong -bo ,H UANG Y i -xin (Nanjing Iron &S teel C o.,Ltd ,Nanjing 210035,China ) Abstract :Introduce the developing and producing of gear steel such as 20Cr ,20CrM o ,20CrMnT i in Nangang since 2001.K ey w ords :gear steel ,developing 0 前言 随着中国加入WT O ,中国将成为全球制造业中心,而江浙沪是我国机械制造业、汽配、摩配的发达地区。对南钢公司而言,充分利用有利的生产设备开发以齿轮钢为主的机械制造用钢,具有深远的战略意义。 齿轮是汽车、农用机械及机械制造业的主要传动部件。在传递动力和改变速度的运行过程中,相互啮合的齿面之间既有滚动又有滑动,同时齿根部还将受到脉动和交变弯曲应力的作用,因此要求齿轮钢不但要有良好的强韧性、耐磨性以承受冲击、弯曲和接触应力,而且还要求其变形小,精度高和噪音低。 齿轮常采用铸铁、铸钢、机械结构用碳素钢、调质钢(如20-40CrH )、渗碳淬火钢(如20CrMnT i )等进行热处理,除了正常的淬火回火热处理外,还采用渗碳淬火、氮化处理、高频淬火、火焰淬火等多种表面硬化处理。因此齿轮钢不仅与高质量的钢有关,还与热处理工艺密切相关。 1 齿轮钢开发的前景 根据中国齿轮专业协会对车辆齿轮行业26家骨干企业的统计数据和特钢协会统计(见表1),我国农用车行业年消费齿轮钢20万吨左右,另外工程机械齿轮用量约10万吨,全国每年约需齿轮钢50万吨。但随着机械加工、汽车、摩托车行业的迅猛发展,齿轮钢的用量将日益增长。 表1 车辆齿轮钢用量统计 吨 钢 号 2000年实际用量 2001年预计用量 20CrM oH 9786010049020CrMnT iH 364323779820CrMnT i 3470039100其它 13010158008620H 8244888016-28MnCr53340463017-18CrMnBHZ 30003500SC M82H 2600260014-19CN52400256045Cr 12801760合计 203066 217118 7 1 第1期 齿轮钢的开发与生产
齿轮材料选择及其热处理
齿轮材料选择及其热处理 摘要：齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件，是机械传动中应用最广泛的零件之一。在齿轮的制造过程中,合理选择材料与热处理工艺,是提高承载能力和延长使用寿命的必要保证。常用齿轮材料锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等的选择及热处理工艺进行了分析。 关键词：齿轮材料热处理工艺 一、齿轮结构： 二、齿轮的分类： 按其外形分为：圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮
按齿线形状分为：直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮 按轮齿所在的表面分为：外齿轮、内齿轮 按制造方法可分为：铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮 三、常用齿轮材料及热处理工艺的选择: 1)高承载能力的重要齿轮，如汽车、拖拉机、矿山机械及航空 发动机等齿轮 汽车、拖拉机等齿轮主要分装在变速箱和差速器中，推动汽车、拖拉机运行,所以传递功率、冲击力及摩擦压力都很大, 工作条件比较差。因此在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比较高，因此选用渗碳钢经渗碳、淬火及低温回火后使用最为合适。小模数齿轮一般采用20Cr和20CrMnTi,而较大模数齿轮采用
30CrMnTi 钢。 工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工、半精加工——渗碳+ 淬火+ 低温回火——喷丸——校正——精加工 2)中等承载能力的齿轮，主要用于切削机床齿轮 机床齿轮大多用于齿轮箱,传递动力,改变运动速度和方向,工作条件相对较好,载荷不大,工作平稳无强烈冲击,转速也不高,属工作条件较好的齿轮。因此,要求综合力学性能好,一般选用调质钢制造, 如40 钢、45 钢、40Cr、40SiMn 等。 工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械半精加工——高频感应淬火+ 低温回火——磨削 3)较低承载能力的齿轮 较低承载能力的齿轮一般选用中碳钢(40、45)或低合金中碳钢(40Cr、40Mn、40MnB等)制造,进行调质处理,调质后硬度约为200～300HB。相互配对使用的小齿轮硬度稍高(相差大约在70～120HB),对齿轮的使用寿命有利。 工艺路线一般为:备料——锻造——正火——机械粗加工——调质——机械精加工 四、齿轮在热处理后应满足下列性能要求： 1)高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度（抗疲劳点蚀）。 2)齿面具有较高的硬度和耐磨性。