齿轮钢的开发与生产

齿轮钢的开发与生产
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

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

江浙地区主要齿轮钢材生产情况见表2。

表2 2001年齿轮钢生产量简表吨单位小计20CrMnT i20CrMnT iH20-40CrH15-25CrM oH16-28MnCr515-40CrNiM o 五钢3362255818663321064204426

兴澄992823323323074436537244810556

锡钢181401041040503330350

全国合计48308011820415744484897892401464917068

2 衡量齿轮钢质量水平的主要指标

高质量渗碳(氮)齿轮钢的主要技术要求有:

⑴足够的心部淬透性和良好的渗层淬透性

⑵齿轮渗碳淬火后变形小

⑶良好的成型性

2.1 末端淬透性要求

我国已采用末端淬透性能代替以往的机械性能检验是评价齿轮钢质量的进步。淬透性和窄淬透性带宽的控制,主要取决于化学成分的精确控制和化学成分的均匀性。末端淬透性的稳定与否对齿轮热处理后变形量的大小影响很大。公司与科研院所密切合作,进行末端淬透性研究,形成基础数据库后,按成分用计算机进行淬透性予报,以满足客户需要。

2.2 纯洁度要求

钢的纯洁度要高,主要指氧化物、夹杂含量的降低以及除硫外其它有害元素的降低。一般要求齿轮钢的氧含量小20ppm,甚至15ppm以下,我厂采用真空处理后能达到要求,但未用真空处理的钢氧含量在20-24ppm,只能作低档次的齿轮钢用,如农用机车、汽、摩配件。

2.3 晶粒度要求

细小均匀的奥氏体晶粒度对于稳定钢材的末端淬透性、减少齿轮热处理的变形量,提高渗碳钢的脆断拉力具有重要意义。晶粒度至少5级,日本特别强调渗C齿轮钢的晶粒度不粗于6级,我公司生产的齿轮晶粒度在6-8级,综合机械性能较好。

2.4 加工性和易切性要求

齿轮用钢是热加工用钢(热顶锻),故对棒材的表面质量要求很高。

鉴于我国易切齿轮用钢(加Pb、加S)的开发和应用刚刚起步,市场也不够成熟,技术中心已请日本易切屑钢专家多次进行技术交流以作技术储备。

3 开发思路和技术支持3.1 开发思路

优质钢的开发与生产有其自身的科学规律,公司本着先易后难,先低级后高级,先技术难度小后技术难度大,先干技术风险小后做技术风险大,先做市场容量大后做市场容量小,先打基础后提高的原则。根据市场调研分析,公司选择了市场容量较大的钢种作为开发和生产的方向。

3.2 管理和技术支持

3.2.1 钢水冶炼:公司100吨大电炉+LF+VDΠVOD 及8米合金钢连铸机是生产高质量齿轮钢的设备保证。自2001年至今加大了合金结构钢(研制了11个钢种)、弹簧钢(研制了3个钢种)、锚链钢的开发,从而积累了技术上的经验。

3.2.2 钢材轧制:技术(观念)的进步是轧材质量的强有力保障。

a.管理观念的改变,公司在总结圆钢生产经验时讲:要干好品种钢,领导首先要转变旧观点;三次组织到特殊钢厂学习,从而带动职工转变观点,要求干任何一个新品必须做好技术上的准备充分,相关人员跟班督促指导,并在生产中调整、完善工艺。

b.加热温度控制制度化。

c.孔型优化调整如调大孔型过度角,解决料型过充问题。

d.成品矫直设备改造与现有设备挖潜结合。

e.成品修磨设备与人工修磨相结合。

f.工艺制度的细化与考核。

g.过程控制计算机程序的优化与改进。

h.包装、标签规范化。

4 产品的研制、工艺路线和生产过程控制

首先开发了20Cr,客户主要用该钢种替代20CrM o作农用齿轮使用,另外也可以作普通合金结构钢用。随着客户对20Cr的认可,开发了20CrM o和20CrMnT i。

选择的工艺路线:铁水、废钢→90吨超高功率电

81冶金标准化与质量 第41卷 

炉→LF精炼→VDΠVOD真空处理

全保护浇注、结晶器电磁搅拌连铸→矩形坯→三段蓄热式加热炉

ф65034Πф42034Πф35034→冷床→剪定尺→ф550平辊矫矫直→修磨机修磨或人工修磨→包装、入库

20Cr、20CrM o、20CrMnT i在冶炼、连铸过程中控制入炉废钢的质量、真空脱气时间、喂入定量的A L和连铸的拉速。在轧制过程中注意加热温度和中间料型控制,加热炉温度一般控制预热段温度800~1000℃,加热段温度1100~1200℃,均热段温度1150~1220℃。通过烧木印观察中间料型并及时调整。

2002年1~11月20Cr、20CrM o、20CrMnT i的生产情况见表3。

表3 2002年齿轮钢产量表吨钢 种20Cr20CrM o20CrMnT i 11月份产量5581528528

1~11月合计94831660510155

5 检验结果

5.1 表面质量

20CrM o生产了167炉,有一炉成品结疤与电炉拉速高有一定关系,其高倍夹杂物的来源主要有脱氧产物,钢包和中间包耐火材料的浸浊,结晶器保护渣卷入,二次氧化产物等。20CrMnT i低温钢轧制有1.3吨出现细小裂纹,分析认为主要是强脱氧剂合金元素Al用量多造成,采取高温加热可以防止缺陷产生。

5.2 理化性能检验

热处理后的性能为今年1~11月的均值。

表4 齿轮钢性能

钢 种晶粒度夹杂物中心疏松中心偏析σSσbδ5Π%ψΠ% 20Cr5~70.5~10.50.58159501244 20CrM o5~70.5~10.50.58559951157 20CrMnT i7~80.5~20.5~10.591011101348

6 市场开发

20Cr是我公司开发的第一个齿轮钢,客户主要用该钢种,替代20CrM o作农机齿轮使用。2001年首次开发20CrM o一组2炉,由于客户对南钢齿轮钢的质量存在疑惑不敢大量订货,去年共生产400吨,客户对购买的钢材进行使用和化学成分检验后,有了初步认识。2002年1月,公司技术、经销部门和相关生产厂联合走访市场,向中间商、客户广泛宣传产品,并针对客户提出的表面质量、包装、标签和质保书不及时等问题做了承诺,客户纷纷表示同意扩大订货,并希望南钢进一步开发20CrMnT i(H)齿轮钢的开发。回公司后立即组织技术人员统一思想,提出了市场的需要,客户的要求就是我们努力的方向,经过对20Cr2 MnT i技术资料的交流,在技术上做了充分准备,成功开发了20CrMnT i齿轮钢。

7 结语

公司齿轮钢的开发已形成规格齐全、品种多样,通过工艺优化不断提高质量,满足客户的需要。同时成立了棒材专职推进组将更有利齿轮钢的发展。

《冶金标准化与质量》诚征稿件

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 第1期 齿轮钢的开发与生产

(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。

轴承钢的生产现状与发展

轴承钢的生产现状与发展 1 前言 滚动轴承是重要的机械基础件,在宇航、军工、机械制造、铁路运输以及汽车制造等行业中应用十分广泛。它在很大程度上决定了装备的精度、性能、寿命与可靠性。轴承钢是重要的特钢品种,其纯净度和组织均匀性是影响轴承寿命的重要因素。含1.0%C、1.5%Cr的GCr15滚珠轴承钢是专用钢中质量要求最为苛刻的钢种,该钢种是19世纪末发明的,100年来,成分基本没变化,而质量提高了很多,它是发达国家中在生产、科研方面投入人力、物力最多的钢种,一向被认为是高质量钢的代表。其冶炼方法,从30~40年代传统的酸性平炉、碱性平炉、碱性电弧炉单炼,60年代的钢包滴流脱气法和真空循环脱气法(RH)精炼,发展到今天的综合炉外精炼工艺(LF+RH、LF+VD等),使钢中氧含量及其它有害元素的含量大幅度降低,疲劳寿命猛增,例如瑞典SKF公司是世界公认的轴承及轴承钢生产“王国”,质量居全球之冠,它们80年代创建的SKF-MR法(MR是熔炼加精炼的意思),使轴承钢的氧含量达到10×10-6以下,日本山阳特殊钢公司从60年代起经过整整30~40年的努力,到80年代末,最终形成了90tEAF-LF-RH-CC工艺生产轴承钢,氧含量达到5.0×10-6左右。 经过几十年的发展,中国目前不仅已经成为轴承钢生产大国,形成了几条轴承钢生产工艺路线,即EF+LF+VD、EF+V AD、EF+吹氩或喂丝工艺路线等,年产轴承钢80万吨左右(日本60万吨、瑞典70万吨),基本能满足国内市场的需求,并有少量出口;而且其内部质量也接近或达到国际水平,如氧含量降到了10×10-6左右。但是国产轴承钢与瑞典SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距,主要表现在以下三个方面:一是钢中微量杂质元素含量偏高;二是表面质量差(包括尺寸精度、表面裂纹和脱碳等);三是内部质量不稳定,波动范围大。 2 轴承的工作环境及对轴承钢的性能要求 2.1工作环境 轴承是由内、外套圈、滚动体(滚珠、滚柱或滚针)和保持器四部分组成,除保持器外,其余都是由轴承钢组成。当轴承工作时,轴承内、外套圈,轴承滚动体间承受高频、变应力的作用。轴承的工作条件十分复杂。载荷集中作用在滚动体的很小面积上。理论上讲对于滚珠,作用在一点上;而对于滚柱则作用在一条线上,并且滚动体与套圈间接触面积也很小(呈点/线接触),因此轴承零件在工作时,其滚动体和套圈表面的单位面积上要承受很大的压力,一般高达1500-5000N/mm2;轴承旋转时,还要承受离心力的作用,作用力随转速的增加而增大;滚动体和套圈间不仅存在滚动,而且还有滑动,所以在滚动体与套圈之间还存在着摩擦。在以上几种力的综合作用下,在套圈或滚动体的表面上抗疲劳强度低的部位首先产生疲劳裂纹,最后形成疲劳剥落,使轴承破损失效。轴承正常的破损形式是接触疲劳损坏,常见的还有塑性变形、压痕、磨损、裂纹等。

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

轴承钢牌号化学成分及标准对比

调研报告内容: 1、概述(研究目的与意义) 2、该产品研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景) 3、技术、市场分析(重点介绍) 3.1国内生产现状 (包括主要生产厂家、各厂家生产该产品采用的生产工艺流程、生产设备、 关键技术、生产规格、执行标准或技术条件、产品产量和质量状况、现有及潜在用户、市场占有情况等)(重点介绍) 3.2市场分析 (包括现有和潜在市场容量、产品规格、售价、利润情况、主要品种、主要目标用户及加工工艺、技术质量要求等) (重点介绍) 4、可行性分析 莱钢开发生产该产品的必要性和可行性分析(主要分析莱钢现有装备和工艺条件是否满足、产品利润预测等) 5、其它: 特殊要求品种需要介绍一下钢种定义、性能特点、主要用途、用户个性化要求等)1、概述(研究目的与意义) 作为合金钢的一种, 轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特殊轴承钢。目前,我国轴承钢总产量已达220万t 左右,其中高碳铬轴承钢约占轴承钢总产量的90%以上。轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一,主要用于制造滚动轴承。世界公认轴承钢的生产水平是一个国家冶金水平的标志。对于一个企业来说,轴承钢的生产水平也是一个企业冶金水平的标志,纵观国际及国内的知名特钢生产企业,无一不将轴承钢特别是高标准轴承钢作为其产品调整、发展战略的一个重要目标。我国的一些知名特钢

生产企业如:兴澄特钢、东北特钢、上海宝钢特钢生产的轴承钢具有品质高(通过国际知名轴承公司SKF、FAG、Timken 认证),产量大(年产量基本维持在30-50 万吨的水平)等特点。 莱钢特钢作为一个老牌特钢生产企业,目前轴承钢生产只能按国内标准生产,档次低、品种单一、产量低(年产量在1 万吨左右),与国际、国内的知名特钢生产企业相比差距明显。根据现有装备和生产水平,开发高品质轴承钢,并适当扩大产量不仅对于进一步调整、优化企业产品结构,提高莱钢特钢产品的附加值及经济效益,增强市场竞争能力具有重要意义,而且有利于提升企业的知名度。2、轴承钢研究国内外研究与发展现状(发展过程、现状及发展前景) 2.1国内外轴承钢钢种系列发展状况 轴承用钢的质量是所有合金钢中要求最严格、检验项目最多的钢种。世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。随着科学技术迅猛发展,轴承钢使用条件日益恶劣,对轴承提出了非常苛刻的要求。由于轴承的工作环境、使用条件不同, 除了大量生产高碳铬轴承钢外, 还发展了渗碳轴承钢、中碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等系列钢种。 高碳铬轴承钢是轴承钢的代表钢种, 各国对之都有专用的技术标准。例如, ISO/FDIS683-17 中纳标的高碳铬轴承钢钢种有: 100Cr6、100CrMnSi4-1、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、 100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。美国的ASTMA 295 的高碳铬轴承钢包括:52100 、5195、UNSK1952、6 1070M、5160。此外,美国对高淬透性的高碳铬轴承钢, 有专用标准 ASTM A485,其包括的钢种有: Grade1~Grade4、100CrMnSi4-4 、100CrMnSi6-4 、 100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。中国的高碳铬轴承钢(GB/T18254-2002)包括的钢种有: GCr15 、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo。 渗碳轴承钢的表面经渗碳处理后具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有良好的韧性, 能承担较大的冲击。这类钢的最高使用温度也一般在200℃以下。这类钢在美国的产量约占轴承钢总产量的30%,在中国仅占3%左右。ISO/FDIS683-17 中纳标的渗碳轴承钢钢种有20Cr3、20Cr4、20MnCr4-2、17MnCr5、19MnCr5、15CrMo4、20CrMo4、20MnCrMo4-2、20NiCrMo2、20NiCrMo7、18CrNiMo7-6、16NiCrMo16-5。 美国的ASTM A534的渗碳钢标准中,除了覆盖ISO/FDIS683-17的所有钢种外, 还包括:4118H、4320H、4620H、4720H、4817H、4820H、5120H、8617H、8620H和9310H。中国的渗碳轴承钢标准GB/T3203-82中的钢种有: G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、 G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2M。oG20CrMo钢经渗碳、淬回火后, 表层具有较高硬 度和耐磨性,达到轴承材料基本要求。心部硬度较抵,有较好的韧性,适用于制作受冲击负荷的零部件。另外还具有较高的热强性。它与美国的4118H相近似。G20CrNiMo钢经渗碳或碳氮共渗后具有明显优于GCr15钢的接触疲劳寿命, 表面耐磨性与GCr15钢相近。心部有足够的韧性。该钢具有良好的淬透性。它是制作耐冲击负荷轴承的良好钢种, 它与美国的8620H相近。G20CrNi2Mo钢具有中等表面硬化性, 它比G20CrNiMo钢具有更好的淬透性和高的

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:

轴承钢概况及质量检测

轴承钢概况及质量检测 轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢种。轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,因此要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性以及高的弹性极限;另外,对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格。轴承钢是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。轴承钢按不同的用途可分为若干种类,但目前比较常用的为高碳铬轴承钢GCr15。高碳铬轴承钢GCr15是世界上生产量最大的轴承钢,含碳为1%左右,含铬量为1.5%左右。轴承钢的性能要求众所周知,在各种运输车辆、机床、传动机械以及其他高速转动的机械中,轴承是不可缺少的零部件,而轴承钢就是用来制造各种滚动轴承的专用钢种。轴承钢的材料特性主要表现在以下方面:由于轴承钢的含碳量较高,钢锭浇铸及冷却时容易产生碳和铬的偏析,所以轴承钢钢锭开坯前应进行高温保温或扩散退火;轴承钢的导热性差,在加热时要防止炸裂;轴承钢在加热过程中容易产生脱碳、过热和过烧现象;轧后缓慢冷却时有明显的网状碳化物析出;在终轧温度低于800℃时,易产生带状碳化物。滚动轴承的工作条件极为复杂,承受着各种高的交变应力,如拉力、压力、剪力和摩擦力等。基于对轴承工作条件和破坏情况的分析,对轴承钢的性能要求主要有:具有高的接触疲劳强度和抗压强度;经热处理后必须具

有高而均匀的硬度;具有高的弹性极限,防止在高载荷作用下轴承发生过量的塑性变形;要有一定的韧性,防止轴承在受冲击载荷作用时发生破坏;要有一定的抗腐蚀性能;要有良好的工艺性能,如成型、切削、磨削等性能,以适应大批量、高效率、高质量生产的需要;要具有良好的尺寸稳定性,防止轴承在长期存放或使用中因尺寸变化而降低精度。根据轴承的特殊使用要求,轴承制造行业对轴承钢的生产也提出了非常严格的质量要求,具体体现在标准YB9—68及轴承钢生产标准YJZ84中,这两个标准是目前轴承钢生产中的两个并行标准。轴承钢的产品系列轴承钢的产品系列主要有热轧棒材、冷拔材、锻材、管材、盘条以及钢丝等几类,其中用量最大的是热轧棒材。由于各种机械在运行当中是否完全可靠,在很大的程度上要取决于轴承的质量和可靠性,因此,轴承和轴承钢的质量越来越引起世界各国的重视。目前,瑞典和日本的轴承钢质量在世界上处于领先地位。我国轴承钢的主要生产厂家有大冶特钢、北满特钢、上钢五厂、长城特钢、大连钢厂及本钢等。太钢轴承钢的产量最高时近2万t,约占全国总产量的1%~2%。轴承钢的研发方向世界各国都在研究和开发新型轴承钢以扩大应用和代替传统的轴承钢。例如:快速渗碳轴承钢,通过改变化学成分来提高渗碳速度,其中碳含量由传统的0.08%~0.20%提高到0.45%左右,渗碳时间由7h缩短到

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

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