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未來,為滿足高端彈簧基礎(chǔ)零部件國產(chǎn)化的發(fā)展需求,應(yīng)不斷開發(fā)高性能彈簧鋼產(chǎn)品,一方面是向高強度方向發(fā)展,要求在高應(yīng)力下同時提高疲勞壽命和抗松弛性能;另一方面是向功能性方向發(fā)展,根據(jù)不同的用途,要求具有耐蝕性、非磁性、導(dǎo)電性、耐磨性、耐熱性等。

3 齒輪鋼現(xiàn)狀和發(fā)展方向

齒輪在工作時,長期受到變載荷的沖擊力、接觸應(yīng)力、脈動彎曲應(yīng)力及摩擦力等多種應(yīng)力的作用,還受到加工精度、裝配精度、外來硬質(zhì)點的研磨等多種因素的影響,是極易損壞的零件,因此要求齒輪鋼具有較高的強韌性、疲勞強度和耐磨性。為了生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)齒輪鋼,一方面要求鋼廠為用戶提供淬透性穩(wěn)定且適應(yīng)用戶工藝要求的齒輪鋼產(chǎn)品,另一方面齒輪廠也要優(yōu)化現(xiàn)有工藝,引進新工藝來提高齒輪的質(zhì)量。



Q255和Q275鋼碳的質(zhì)量分數(shù)稍高,強度較高,塑性、韌性較好,可進行焊接,通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡單機械的連桿、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、銷等零件。
(2)碳素工具鋼
碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼,含碳量在0.65%~1.35%范圍內(nèi),其生產(chǎn)成本低,原料來源易取得,切削加工性良好,處理后可以得到高硬度和高耐磨性,所以是被廣泛采用的鋼種,用來制造各種刃具、模具、量具。
但這類鋼的紅硬性差,即當(dāng)工作溫度大于250℃時,鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外,碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬,而且容易產(chǎn)生變形和裂紋。
優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼




目前,中國汽車用齒輪鋼的主體鋼種仍是20CrMnTi,該鋼種通常采用氣體滲碳工藝,由于滲碳氣氛中氧化性氣體的存在,導(dǎo)致滲層中對氧親和力較大的元素Si、Mn、Cr在晶界處發(fā)生氧化,形成晶界氧化層。晶界氧化層的發(fā)生會導(dǎo)致滲層Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降,降低滲層的淬透性,從而降低滲層的硬度并導(dǎo)致非馬氏體組織的產(chǎn)生,進而顯著降低齒輪的疲勞性能。為解決這一問題可以采用兩種手段:

1)采用特殊的熱處理工藝。真空滲碳可降低滲碳氣氛中的氧勢,從而可以較為有效地減小滲碳層晶界氧化的發(fā)生程度;稀土滲碳工藝也可以降低晶界氧化程度,由于稀土優(yōu)先在工件表面富集并擇優(yōu)沿鋼的晶界擴散,而且與氧的親合力遠比Si、Mn、Cr高得多,它將優(yōu)先與氧結(jié)合,阻礙氧原子繼續(xù)向內(nèi)擴散,從而有助于減輕非馬氏體組織的產(chǎn)生。




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