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如何提升齒輪鍛件的質(zhì)量?
硬度是齒輪鍛件熱處理很重要的質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)，這不僅是因?yàn)橛捕仍囼?yàn)快速、簡(jiǎn)便又不損壞鍛件，而且從硬度值可以推測(cè)其他力學(xué)性能，合理地確定熱處理后的硬度值將賦予鍛件以很好的使用性能，對(duì)提高質(zhì)量、延長(zhǎng)耐久度都有重要作用。
齒輪鍛件提升質(zhì)量除了要求硬度值外，還必須規(guī)定其他力學(xué)性能指標(biāo)：
1、強(qiáng)度與韌性的合理配合。通常鋼鐵材料的強(qiáng)度和韌性是互為消長(zhǎng)的。對(duì)于結(jié)構(gòu)鍛件，常用一次沖擊韌度作為安全的判據(jù)，追求高韌性指標(biāo)，而不犧牲強(qiáng)度，致使機(jī)械產(chǎn)品粗大笨重，壽命不長(zhǎng)。相反，對(duì)于工模具，為了提高耐磨性而追求高硬度和高強(qiáng)度(抗扭強(qiáng)度)，而忽視了韌性對(duì)減少模具崩刃和折斷的作用，使用壽命也不長(zhǎng)。因此，應(yīng)對(duì)鍛件的工作條件和失效形式進(jìn)行調(diào)查分析，根據(jù)強(qiáng)度與韌性合理配合來確定鍛件應(yīng)選用的強(qiáng)度和韌性指標(biāo)。
2、正確處理材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和系統(tǒng)強(qiáng)度的關(guān)系。各種材料強(qiáng)度指標(biāo)都是用標(biāo)準(zhǔn)試樣測(cè)得的，它取決于材料的組織狀態(tài)(包括表面狀態(tài)、殘余應(yīng)力和應(yīng)力狀態(tài))。鍛件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受尺寸因素及缺口效應(yīng)的影響，而系統(tǒng)強(qiáng)度則與其他鍛件的相互作用有關(guān)。在這三者之間存在很大的差異，如材料的光滑試棒疲勞強(qiáng)度高，但實(shí)物的疲勞強(qiáng)度可能很低。因此，對(duì)某些重要零件，根據(jù)模擬試驗(yàn)結(jié)果確定力學(xué)性能指標(biāo)較為恰當(dāng)。
3、組合件的強(qiáng)度匹配要合理。大量試驗(yàn)及實(shí)際使用表明，當(dāng)組合件(如蝸輪蝸桿、鏈條鏈輪、滾珠與套圈及傳動(dòng)齒輪等)達(dá)到強(qiáng)度匹配時(shí)，使用壽命可延長(zhǎng)。例如，滾珠比套圈的硬度應(yīng)高2HRC,汽車后橋主動(dòng)齒輪的表面硬度比從動(dòng)齒輪座高2-5HRC。同一種鋼材經(jīng)同種方法處理成相同硬度的摩擦副，耐磨性比較差。
4、表面強(qiáng)化的鍛件，心、表強(qiáng)度應(yīng)合理匹配。表面強(qiáng)化零件(如滲碳淬火、碳氮共滲淬火、滲氮，感應(yīng)淬火等)時(shí)，當(dāng)硬化層深度一定時(shí)，心部應(yīng)具有適宜的強(qiáng)度，使心、表強(qiáng)度達(dá)到好的匹配狀態(tài)，以保證鍛件具有高的使用壽命。如果心部強(qiáng)度太低，過渡區(qū)容易產(chǎn)生疲勞源，導(dǎo)致疲勞性能下降;如果心部強(qiáng)度太高，表面殘余壓應(yīng)力小，疲勞壽命也不長(zhǎng)。 |
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