20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺(20CrMo钢材是什么材料？)

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1、20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺

2、20CrMo钢材是什么材料？

3、35号钢调质硬度HRC是多少？

20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺

　　15、16车床主轴简图热处理工艺路线为，粗加工t正火t机加工t高频淬火t回火t磨削1.正火，840C860C，11.5h后空冷，工艺曲线如图2-31所示。

　　860880v220 250X，时间(h)图2-31机床主轴正火工艺曲线图 2-3，工艺如图2-32所示，860 C 880 C水冷，220C 250 C、1.5h 回火。

　　硬度为 4550HRC，六、经验交流常见热处理缺陷及对策1.过热与过烧工件，若加热温度过高或保温时间过长，使奥氏体晶粒显著长大的现象称为 过热，过热一般可以用正火来消除，若加热温度接近开始熔化的温度，使晶界处产生熔化或 氧化的现象称为过烧。

　　过烧无法挽回，只能报废，2.氧化与脱碳氧化是指工件被加热介质中的 O2、C，使其表面形成氧化皮的现象，脱碳是指工件表面的碳被加热介质中的O2、CO2、H，使其表面含碳量下降的现。

　　1、20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺、学，熟悉感应加热表面淬火原理、特点及应用，了解火焰表面淬火原理、特点及应用，了解化学热处理过程，掌握渗碳、渗氮和碳氮共渗原理、特点、常用方法及应用，能力目标。

　　能根据零件的化学成分、性能要求和技术条件，合理选择表面淬火和化学热处理方 法，、任务引入变速箱齿轮位于汽车传动部分，用于传递扭矩与动力、调整速度，由于传递扭矩，齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力，由于变速箱齿轮转速变化范围广。

　　齿轮表面承受较大的接触应力，并在高速下承受强烈的磨擦力，由于工作时不断换档，轮齿之间经常要承受换档造成的冲击与碰撞，这就要求齿轮表面有高硬度和高耐磨性。

　　齿，8、5-耐热罐，6-工件，7-炉体气体渗碳过程中渗碳剂在高温下分解，产生活性碳原子，其反应式如下，2C? C+ C02CH4 t 2H2 + C C，并向内部扩散形成一定深度的 渗碳层。

　　气体渗碳的渗碳层质量好，渗碳过程容易控制，生产率高，劳动条件较好，易于实现 机械化和自动化。

　　但设备成本较高，维护调试要求较高，因此不适宜单件和小批量生产，（2 ）固体渗碳固体渗碳是将工件置于四周填满固体渗，然后放入加热炉内，加热到900C 950C。

　　保温一定时间后出炉空冷的热处理工艺（图2-29），固体渗碳剂主要由供碳剂（，11、渗氮的应用受到一定限制，（2）离子渗氮离子渗氮是工件在密封炉内作阴极，密封炉抽真空后通入氨气。

　　并在相对应的阳极和阴 极之间加上 500800V ，使氨气电离产生氮离子，在高压电场作用下，氮离子 轰击阴极工件表面，在工件表面形成辉光放电并产生高温，氮离子在阴极获得电子后，还原 成氮原子。

　　并向工件表层渗入扩散，形成渗氮层，离子渗氮具有速度快、 生产周期短（渗氮时间仅为气体，目前离子 渗氮还存在投资大、 装炉量小、测温困难及，需要进一步改进，主要用于 要，

　　使钢件表层奥氏体化，然后迅速冷却，使表层形成一定深度 的淬硬组织一一马氏体，而心部仍保持原来塑性、韧度较好的组织的热处理工艺，在钢的表面淬火法中。

　　感应加热淬火应用更广，1，感应加热表面淬火感应加热表面淬火时，将工件放在铜管制成的感应器内，即图2-26所示装置中，感应器中通入一定频率的交流电，以产生交变磁场，于是工件内部就会产生频率相同、方向相反的感应电流（。

　　由于涡流的趋肤效应，使涡流在工件截面上的分布是不均匀的，表面 电流密度大，心部电流密度小，感应器中的电流频率越高，涡流越集中于工件表面，由于工件表面涡流产生的热量。

　　使工件表面迅速加热到淬火温度（心部温度，《20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺》由会，可在线阅读，更多相关《20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工，14、部仍维持低的含碳量，保持心部较高的强度和冲击韧性，渗碳之后进行淬火和低温回火，使轮齿表面硬度达到高硬度要求。

　　心部仍维持较低的硬度，变速箱齿轮的加工工艺路线为，下料 t 锻造 t 正火 t粗、半精切削加工 t ，常承受弯曲、扭转、疲劳、冲击载荷，同时在滑动 与转动部位受摩擦作用，因此主轴性能要求具有高强度、硬度、足够的韧性及疲劳，如图2-30所示的C616车床主轴采用45钢制造，K35丹293-L -J1UhL图2-30C6。

　　2、面有高的接触疲劳强度，心部有较高的强度和高韧性，图2-25所示20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处，1，渗碳层表面含碳量为 0.801.05%，2，渗碳层深度为0.801.3mm，3。

　　淬火回火后齿面硬度为 5862HRC，心部硬度为3348HRC，102巾651一1-J2图2-25汽车变速箱齿轮简，有许多零件（如齿轮、曲轴、活塞销等）是在冲击载荷及，这类零件表面需具有高硬度和高耐磨性，而心部需要足够的塑性和韧性，为满足这类零件的性能要求，须进行表面热处理。

　　常用的表面热处理方法有表面淬火及化学热处理 两种，（一）钢的表面淬，9、木炭）和催渗剂（碳酸盐如碳酸钡）组成，其活性碳原子是依靠 木炭的不完全燃烧所产生的一氧化，因此，固体渗碳实际也是在气体中进行的，故渗碳的基本原理和过程与气体渗碳相似，卜。

　　-，' 、 f辽匚n匚二）弋 Jr1 匚二，图2-29固体渗碳装置1-泥封，2-盖，3-试棒，4-零件。

　　5-渗碳剂，6-渗碳箱2，渗氮渗氮又称氮化，将工件置于含氮介质中加热至500C 560C时，介质中分解出的活性氮原子渗入工件表层的化学热处理工，其目的是将氮原子渗入工件表面，形成以氮化物为主 的渗氮层（渗氮层深度一般为 0.。

　　以提高工件表层的硬度、耐磨、耐蚀和耐疲，12、求高的重要精密件，3，碳氮共渗在一定温度下，将碳、氮原子同时渗入工件表层奥氏体中，并以渗碳为主的化学热处理 工艺称为碳氮共渗，其目的是提高工件的耐磨性和疲劳强度，目前主要使用的是气体碳氮共 渗。

　　气体碳氮共渗又称氰化，高温（820 C 880 C）碳氮共渗，以渗碳为主，气氛中含有一 定氮时，碳的渗入速度比相同温度下单独渗碳的速度要高。

　　厚度更深，低温（520C 580 C）碳氮共渗，以渗氮为主，共渗后表面形成白亮层，可大大提高工件的耐磨性和抗咬卡、 抗擦 伤的性能，碳氮共渗与渗碳相比，具有加热温度低。

　　零件变形小，生产周期短，渗层具有较高的硬 度、耐磨性和疲劳强度等优点，广泛用于自行车、缝纫，5、率选择加热方法频率范围淬硬层深度/ mm应 用，如小齿轮、小轴等中频感应加热110kHz210承受。

　　如曲轴、大齿轮、主轴等工频感应加热50Hz1015，如冷轧辊等2，火焰加热表面淬火应用氧-乙炔或氧-煤气的混合气体燃，如图2-27所示，火焰表面淬火的淬硬层深度一般为26mm，这种方法的特点是，加热温度及淬硬层深度不易控制，淬火质量不稳定。

　　常造成表层过热，甚至局部熔化，但不需要特殊设备，故适 用于单件或小批量生产，10、劳 强度等多种性能，广泛应用于承受冲击、交变载荷和强烈摩擦的中碳合金结，如精密机床丝杠、镗床主轴、汽轮机的阀门、阀杆等，渗氮的方法很多。

　　目前应用更多的渗氮方法为气体渗氮和离子渗氮，（ 1）气体渗氮气体渗氮是将工件放入密闭的炉内，加热到500C 600C，通入氨气（NH3），氨气分解出活性氮原子被工件表面吸收。

　　与钢中的合金元素Al 、Cr、Mo 形成氮化物，并向心部扩散，形成一定厚度的渗层，气体渗氮适用于含有Al、Cr、，Mo。

　　等合金元素的钢，更常用的渗氮用钢如 38CrMoAl 、 35Cr，渗氮的生产周期长，渗氮层薄而脆，不 宜承受集中的重载荷，使。

　　13、机、仪表零件，齿轮、轴类等机床、 汽车的小型零件，以及模具、量具和刃具等表面处理，四、任务实施根据 20CrMnTi 变速箱齿轮的工，为消除经过锻造的变速箱齿轮毛坯的内应力、 细化晶粒，并改善切削加工性 能，为淬火作好组织准备，可采用退火或正火作为预备热处理。

　　由于变速箱齿轮尺寸较小，且厚度较均匀，在正火、退火均可使用的前提下，为提高工作效率，宜选用正火作为预备热 处理。

　　因零件硬度较高，除磨削加工之外不宜进行其他形式的切削加工，故更终热处理均安排 在半精加工之后，磨削加工之前，采用的更终热处理工艺为。

　　先渗碳，使表面碳含量增加，心，7、到心部逐渐减少，表面wc=o.8%1.1%，心部仍保持原来低碳钢的含碳量，渗碳后必需经淬火和回火处理后。

　　才能达到表面高硬度、心部高韧性的要求，根据渗碳剂不同，渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳及盐浴渗碳三种，目前常用的是前两种，应用更广泛的是气体渗碳。

　　（1 ）气体渗碳气体渗碳是将工件置于密封的加热炉（，通入渗碳气体（如煤气、天然气等）或滴入易于分解和气，并加热到渗碳温度（900 C950 C），使工件在高温渗碳气氛中进行渗碳的一种热处理工艺方法，图2-28为气体渗碳示意图，图2-28气体渗碳示意图1-风扇电动机，2-废气火焰，3-炉盖。

　　4-电阻丝，4、仍接近室温），随即喷水快速冷却（合金钢浸油冷却），从而达到了表面淬火的目的，图2-26 感应加热淬火示意图1-感应加热圈，2-进水。

　　3-出水，4-淬火喷水套，5、7-水，6-加热淬硬层，8-间隙（1.53mm），9-工件 感应加热淬火表面淬硬层的厚度取决于交流电，一般频率高加热深度浅，淬硬层深度也就浅。

　　频率 f与加热深度3的关系采用下面近似经验公式表示，20/."f （20 C 冷态）500/，f（800C 热态）式中，f的单位是 Hz，3的单位是 mm。

　　为了得到不同的淬硬层深度，可采用不同频率的电流进行加热，电流频率与淬硬层深度的关系见表2-3，表2-3感应加热淬火的频，6、，图2-27 火焰淬火示意图1-喷水管，2-淬硬层。

　　3-工件，4-烧嘴（二）钢的化学热处理将工件置于一定温度的活，使一种或几种化学元素的原子渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺，叫做化学热处理，常用的化学热处理有渗碳、 渗氮、碳氮共渗和渗金属等。

　　1，渗碳渗碳是指将工件置于渗碳介质中加热保温，使碳原子渗入表层的化学热处理工艺，渗碳适用于承受冲击载荷和强烈摩擦的低碳钢或低碳合金，如汽车和拖拉机的齿轮、凸轮、活塞销等零件，其目的是在保持零件心部高韧性的条件下。

　　得到具有高硬度的表面层，以提高零件的耐磨性和疲劳强度，渗碳层深度一般为 0.52.0mm，含碳量从表面。

20CrMo钢材是什么材料？

　　20CrMo合金结构钢，20CrMo是一种淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好的合金结构钢板，成分CSiMnPSCrNiCuMo① 本标准中规定。

　　其他牌号按优质钢订货，② 根据需方要求，可对表中各牌号按**优质钢（指不带A）或特级优质钢，只需在所订牌号后加A或E字标志（对有A字牌号应先去，需方对表中牌号化学成分提出其他要求可按特殊要求订货。

　　③ 统一数字代号系根据GB/T17616规定列入，优质钢尾部数字为2，**优质钢（带A钢）尾部数字为3，特级优质钢（带E钢）尾部数字为6，机械性能见表3，JIS G4053-2008，SCM 420。

　　ASTM A29M-2012，4120，中国中国台湾日本韩国美国国际标准组织德国法国欧标俄，20CrMo 机械性能，20CrMo钢材是铬钼合金结构钢材料，抗拉强度 σb (MPa)。

　　≥885(90)，屈服强度 σs (MPa)，≥685(70)，伸长率 δ5 (%)，≥12，断面收缩率 ψ (%)，≥50。

　　冲击功 Akv (J)，≥78，冲击韧性值 αkv (J/cm2)，≥98(10)，硬度，≤197HB，近似对照表 合金结构钢。

　　相当于国外标准及牌号是，牌号20CrMo中国ISCA30202对应标准GB，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小。

　　可切削性及冷应变塑性良好，一般在调质或渗碳淬火状态下使用，用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于 250℃、含，如齿轮、轴等，范围—本标准规定了热轧和锻制的合金结构钢尺寸、外形，—本标准适用于直径或厚度不大于250mm的合金结构，经供需双方协商，也可供应直径或厚度大于250mm的合金结构钢棒材。

　　—本标准所规定牌号的化学成分亦适用于钢锭、钢坯及其，详细参见表A.1，碳 C，0.17～0.24，硅 Si，0.17～0.37，锰 Mn。

　　0.40～0.70，硫 S，允许残余含量≤0.035，磷 P，允许残余含量≤0.035，铬 Cr。

　　0.80～1.10，钼 Mo，0.15～0.25，镍 Ni，允许残余含量≤0.03，铜 Cu，允许残余含量≤0.03。

　　**标准是GB/T 3077-2015，合金结构钢20CrMo是一种钢材，淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好。

　　形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好，20CrMo 化学元素成分含量(%)，化学成分参见GB/T 3077表1，20CrMo钢材是铬钼合金结构钢材料。

　　试样直径dmm热处理或状态抗拉强度σb Mpa屈服，淬火温度880°C水冷、油冷，回火温度500°C 水冷、油冷 ①热处理温度允许调，淬火±15°C，低温回火±20°C。

　　高温回火±50°C②表中所列力学性能适用于截面尺寸，尺寸大于80至100mm的钢材，允许其断后延长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中的，尺寸大于100至150mm的钢材，允许其断后延长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中的。

　　尺寸大于150至250mm的钢材，允许其断后延长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中的，③ 硼钢在淬火前可先经正火，正火温度应不高于其淬火温度，铬锰钛钢**次淬火可用正火代替④ 拉伸试验时试样钢，无法测定屈服点σs情况下，可以测规定残余伸长应力στ0.2⑤表中硬度为钢材退。

　　用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于 250℃、含，如齿轮、轴等。

35号钢调质硬度HRC是多少？

　　35号钢调质HRC是38-45，硬度未热处理≤197HB，35号钢优质碳素结构钢（GB/T699-2015），工艺性能较好，焊接性能尚可，大多在正火状态和调质状态下使用，35号钢广泛用于制造各种锻件和热压件、冷拉和顶锻钢，无缝钢管、机械制造中的零件。

　　如曲轴、杠杆、连杆、横梁、套筒、轮圈、垫圈以及螺钉。