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16個工具材料缺陷失效分析實例
大塊碳化物的存在，將造成工具脆性增大，容易產生崩刃現(xiàn)象，在熱處理過程中，由于大塊碳化物及合金元素的富集，易產生過熱、回火不足甚至沿晶界開裂等缺陷，7，網(wǎng)狀碳化物。
材料是制造高壽命工具的基礎，在實際生產中，經(jīng)常碰到各種形式的材料缺陷，現(xiàn)展示給同仁，期望大家重視原材料，以下分16個實例說明，圖14為W18鋼中發(fā)現(xiàn)的金屬夾雜物的照片，圖15為非金屬夾雜物在淬火時引起開裂的照片（4%H。
高速鋼原材料表面發(fā)現(xiàn)縱向裂紋非常普遍，產生的原因大概有如下4個方面，夾雜物是鋼中常見的一種缺陷，依其性質可分為金屬夾雜物和非金屬夾雜物，金屬夾雜物是由于冶煉過程中鐵合金未充分熔化，或由于澆注過程中流入的外來金屬異物保留于鋼錠中而形。
（1）疏松使鋼材的強度顯著降低，在鍛造等熱加工過程中易開裂，熱處理時也極易在疏松處形成裂紋，圖16為大塊碳化物周邊成分偏析造成淬火過熱的圖片（，圖9 碳化物不均度對高速鋼（W18Cr4V）抗彎，疏松對鋼材強度有很大影響，主要危害表現(xiàn)如下，（2）由于材料存在疏松。
制成的工具極易造成磨損及表面不光潔，圖13為W18鋼硬塊低倍組織的照片（4%HNO3酒，圖中白色的為硬塊、灰黑為鉆頭槽部，國家對鋼材脫碳層都有標準，但鋼材供應商往往還會將脫碳超標的材料供貨，使工具廠蒙受很大的經(jīng)濟損失。
高速鋼中共晶碳化物在熱壓力加工中被破碎的程度稱之為，變形量越大，碳化物的破碎程度越高，碳化物不均勻度級別越低，當鋼中的碳化物嚴重時，如粗帶狀、網(wǎng)狀、大塊碳化物堆積時。
對鋼的質量有較大的影響，所以對它進行嚴格的控制，是確保高速鋼刀具質量的必要條件，鋼錠在澆注時，由于鋼液在冷凝過程中收縮于中心部分形成管狀的孔洞，稱為縮孔。
縮孔一般位于鋼錠頭部的冒口附近，在開坯成材時應加以切除，未能完全切除而剩余部分稱為縮孔殘余，按理講，應該將縮孔完全切除，但鋼廠往往追求成材率而留下殘余，給后續(xù)工序留下不可挽回的災難，圖4為&phi。
70mm W18鋼縮孔殘余及嚴重的疏松圖片（1，1HCl水溶液熱浸蝕），圖5為&phi，70mm W18鋼縮孔殘余經(jīng)軋制后形成的裂紋（1，1HCl水溶液熱浸蝕），前幾年某公司在鋸切&phi，75mm M2鋼時，發(fā)現(xiàn)也有縮孔殘余。
合金在凝固過程中形成的化學成分不均勻現(xiàn)象叫偏析，特別是碳和鋼中雜質分布不均勻，會對鋼的性能產生很大影響，偏析可分為，①枝晶偏析，②密度偏析，合金中組成相的密度相差懸殊。
在凝固過程中，重者下沉，輕者上浮，③區(qū)域偏析，由鑄錠或鑄件中雜質的局部聚集所引起。
14，原材料脫碳，鋼材冶煉過程中，由于成分偏析，使碳化物分布不均勻，或鐵合金中含有碳化物沒有完全熔解而造成大塊棱角狀碳，經(jīng)鍛軋又未被擊碎而保存下來，高速鋼在熱軋過程中。
由于變形量過大，中心溫度不降反升，在熱應力作用下，造成材料中心開裂，圖7為&phi。
35mm W18鋼中心開裂的圖片（1，1HCl水溶液熱浸蝕），某工具廠在鋸切高速鋼原材料時，常見中心裂紋，此裂紋害死人，看不見摸不著，只有探傷才見廬山真面目。
鋼材在熱軋或退火時，因加熱溫度過高，保溫時間過長，引起晶粒長大，并在緩慢冷卻過程中碳化物沿晶界析出。
形成網(wǎng)狀碳化物，16，表面質量，圖11為T12A鋼網(wǎng)狀碳化物（4%HNO3酒精溶液，圖12為9SiCr鋼網(wǎng)狀碳化物形態(tài)（4%HNO3酒，可見退火中嚴重過熱，13。
混料及成分不合格，嚴重的碳化物不均勻性，容易造成熱加工過程中開裂、過熱，并使制成的工具在使用中崩刃，圖10為W18鋼粗帶狀碳化物淬火開裂（4%HNO3，圖7 中心裂紋。
表面缺陷肉眼可見，合同要定尺寸，實際供貨有長短尺寸不一，鋼材表面凹坑超薄、腐蝕麻點、圓度、馬蹄頭、鋼板不平，圖1 中心疏松。
造成奇聞的根本是碳化物在戲弄我們，意思說碳化物在加熱時，它沒有溶入奧氏體，回火過程中也無析出，簡單地說叫進不去出不來，哪來的二次硬化。
2，縮孔殘余，11，碳化物液析，圖16 大塊碳化物周圍成分偏析淬火時造成過熱（5，圖22 W18鋼淬火10.5級（500×），具有脫碳層的材料。
淬火后工具表面硬度降低、耐磨性差，所以鋼材的脫碳層必須在機加工過程中全部切除，否則將帶來一系列的質量隱患，圖19為W18鋼原材料脫碳形貌（4%HNO3酒精溶，脫碳區(qū)為針狀回火馬氏體。
非脫碳區(qū)為淬火馬氏體+碳化物+殘留奧氏體，圖20為M2鋼脫碳，圖21為T12鋼脫碳（4%HNO3酒精溶液浸蝕），全脫碳層為鐵素體，過渡區(qū)為貧碳回火馬氏體，無脫碳區(qū)為回火馬氏體+碳化物，圖14 金屬夾雜物。
若有嚴重的區(qū)域偏析，將使鋼的強度降低，在熱加工時易在偏析處開裂，1，原材料疏松。
9，夾雜物，圖19 等溫淬火脫碳層（250×），12，石墨碳，圖15 非金屬夾雜物在淬火時引起的開裂（400×，圖8 十字形偏析（3×）。
圖21 T12A鋼脫碳層（淬火&rarr，回火后）（200×），圖4，業(yè)已查明，夾雜物對鋼的質量危害很大。
它將鋼的基體起分割，降低了鋼的塑性和強度，使鋼在軋制、鍛造、熱處理時易在夾雜物處形成裂紋，夾雜物也會導致鋼的疲勞和造成切削及磨削困難，所以工具鋼對夾雜物應有一定的要求，由于退火溫度過高。
保溫時間又長，使鋼材在漫長的緩冷過程中，碳化物易分解成游離碳即石墨，圖18為T12A鋼石墨碳組織（4%苦味酸酒精溶液浸，（2）熱軋時，由于?？撞涣蓟蜻M給量大而造成折疊，在后續(xù)的加工過程中會沿折疊線產生開裂，6。
碳化物不均勻度，圖6為&phi，30mm W18鋼表面裂紋（1，1HCl水溶液熱浸蝕），深度達6mm。
工具材料成分不合格時有發(fā)生，有些高速鋼成分不符合GB/T9943&mdash，2008《高速工具鋼》標準，特別是碳，不是高就是低，W6Mo5Cr4V2Co5屬HSS-E類。
因C含量低于標準下限，經(jīng)熱處理后硬度達不到67HRC，還叫什么高性能高速鋼，既然屬HSS-E類，鋼廠必須保證該鋼能達到67HRC以上。
至于刀具用不用如此高的硬度，是工具廠內部的事，跟鋼廠無關，但達不到67HRC就是鋼廠的失誤，模具鋼成分不合格的情況也不少，糾紛不斷，（1）鋼材熱軋時，由于表面裂紋未徹底清除。
或由于表面被?？讋潅鋮s過程中造成應力集中，沿劃傷線引起開裂，圖11 T12A鋼網(wǎng)狀碳化物（500×），圖13 W18鋼硬塊低倍組織（20×），液體金屬在凝固過程中。
由于碳和合金元素的偏析，冷卻時使偏析處在液體中析出大塊碳化物，在隨后的正常加工中不易被消除，它以大塊碳化物帶狀形式沿著鋼的軋制方向存在于鋼材中，這種偏析稱為液析，圖17為CrMn液析圖片（4%HNO3酒精溶液浸蝕，非金屬夾雜物的形成可能有兩種。
?、偻鈦韸A雜物&mdash，&mdash，主要是澆注系統(tǒng)不清潔，設備上的耐火泥剝落，所用爐料不純潔等，②由于冶煉過程化學反應所產生和析出的產物，5。
偏析，圖8為W18鋼淬火后的金相試樣（4%HNO3酒精溶，發(fā)現(xiàn)有十字形圖樣，經(jīng)化學成分分析，基體部分含碳量較低，十字形部位含碳量較高，所以認為十字形是一種化學成分不均勻，是由于碳和合金成分的偏析而造成的方形偏析。
經(jīng)軋制后形成十字形狀，3，表面裂紋，（4）某公司寒冷的冬季軋制的W18鋼13mm×4.，常發(fā)現(xiàn)表面裂紋，說明裂紋也有氣候效應，而同鋼號、同規(guī)格其他時間軋制時則無裂紋。
圖12 9SiCr鋼網(wǎng)狀碳化物（500×），我們選取某公司的W18鋼13mm×4.5mm扁鋼，用1210℃、1230℃、1270℃三種溫度鹽浴淬，加熱時間均為200s，晶粒度都為10.5級，如圖22所示。
淬火后硬度都在65～65.5HRC，經(jīng)550℃三次回火后硬度不升反而降低，這個問題非常奇怪，所以筆者把稱之為“奇聞”，4，原材料中心裂紋，正因為疏松對鋼材的性能有一定的影響。
所以工具用鋼對允許的疏松級別有嚴格的要求，圖1、圖2為&phi，90mm W18Cr4V（以下簡稱W18）鋼原材料，1HCl水溶液熱浸蝕），圖3為W18Cr4V鋼制槽銑刀因疏松嚴重熱處理致裂，1HCl水溶液熱浸蝕），15，W18鋼沒有明顯的熱處理效應。
圖20 M2鋼脫碳，圖17 碳化物液析（500×），圖2 中心疏松的鋼材在鍛打開坯時造成的裂紋，網(wǎng)狀碳化物使刀具脆性大增，易出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象。
一般鋼材中不允許有完整的網(wǎng)狀碳化物存在，網(wǎng)狀碳化物的檢查，應在淬火、回火后進行，有一些工具廠在進行高速鋼車削或銑削時，刀具會遇到堅硬的物質而損壞，一般在車削時往往由于切削速度快及噪聲較大，這種缺陷不易被發(fā)現(xiàn)，但在銑削時。
就可能觀察到硬塊作怪的亂象，例如麻花鉆銑槽時，發(fā)現(xiàn)銑刀服役到某一位置不能繼續(xù)加工，產生尖叫的聲音及使刀具嚴重燒損，人們把這種材料剖開檢查，發(fā)現(xiàn)有肉眼可見的亮塊，經(jīng)過硬度試驗，這種亮塊硬度極高。
竟然達到1225HV，而非硬塊區(qū)為正常的退火狀態(tài)，我們把它稱之為“硬塊”，由于硬塊的存在，造成刀具的損壞及切削困難。
圖5 W18鋼縮孔致裂，硬塊的產生，估計是在冶煉過程中化學成分的偏析所致，硬塊的本身可能是一種高硬度的復合碳化物，或是由于冶煉過程中加入難熔合金塊未被熔化而保存于鋼，工模具制造企業(yè)混料是常態(tài)，屬管理之過。
是一種低級缺陷，混料包括三方面，混鋼號、混規(guī)格、混爐號，特別是混爐號非常普遍，給熱處理造成不少“冤假錯案”，也沒有地方申訴。
圖6 表面裂紋，石墨碳的析出，使鋼的強度和耐磨性大大降低，這種材料不宜制造刀具及重要零部件，石墨碳嚴重的鋼材。
斷口呈黑色，石墨含量可以用化學分析作定性及定量測定，其形狀及分布可用金相法進行觀察，在石墨周圍會出現(xiàn)較多的鐵素體組織，圖18 T12A鋼石墨碳組織（500×），8，碳化物硬塊。
圖3 槽銑刀材料因疏松在熱處理時引起裂紋，圖10 粗帶狀碳化物，10，大塊碳化物，鋼材經(jīng)酸蝕試驗，發(fā)現(xiàn)試樣表面部分區(qū)域組織不致密。
出現(xiàn)一些肉眼可見的空隙，這些空隙呈現(xiàn)腐蝕程度較其他部分顏色深淺不規(guī)則的暗黑，稱為疏松，如疏松集中于試樣的中心部分，稱為中心疏松，如果疏松較均勻地分布于試樣的表面，稱為一般疏松。
GB/T9943&mdash，2008《高速工具鋼》和GB/T1299&mdas，2014《工模具鋼》都對鋼材疏松有明確的規(guī)定，但常有超標供貨，圖9是碳化物不均勻度對W18鋼抗彎強度的影響，由圖可知。
不均勻度7～8級的抗彎強度僅為1～2級鋼的40%～，降到1200～1500MPa，僅相當硬質合金中韌性較高牌號的水平，橫向性能為縱向性能的85%左右，碳化物集中、帶狀分布還會使淬火晶粒不均、碳化物溶解。
前者致使過熱傾向加劇，后者使二次硬化能力下降，有液析的鋼脆性很大，金屬連續(xù)的基體被切割，強度下降。
以前在CrWMn、CrMn鋼中常見液析，如果用它們來制造量具，很難獲得光潔的表面，（3）熱軋時由于停軋溫度過低，或因冷卻速度太快致裂。
20CrMnTi齒輪滲碳淬火講解
1、常州機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）常州機電職，王慧 學 號，20921209 系 部，模具技術系 專 業(yè)，材料成型與控制技術（熱處理） 題 目，20CrMnTi減速機齒輪的滲碳淬火 指導者，陳寧評閱者，2013年 3 月畢業(yè)設計（論文）中文摘要熱處理工。
現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展對機械零部件的要求愈來愈高，因此通過熱處理可以改變材料的加工藝性能，充分發(fā)揮材料的潛力，提高工件的使用壽命，為獲得理想組織性能，保證零件在生產過程中的質量，穩(wěn)定性和使用壽命。
就必須從工件的特點、要求和技術條件，正確選擇材料，再根據(jù)生產規(guī)模、現(xiàn)場條件、熱，6、el has fine grain size，good performance。
carburizing and quenching，the current production ca，gear during use，charged with the transmis，in shock。
alternating stress，4、heat treatment can chan，give full play to the pot，improve the service life ，In order to obtain the id，guarantee the components ，stability and service lif，must from the c。
21、種功率370W，傳動比I=103的二級傳動減速器，（4）鋼廠大包回轉臺減速器，功率7.5kw，傳動比I=64，（5）鋼廠輥道減速器。
功率7.5kw，傳動I=11，在本專利的基礎上，已研制出一種新型超大型減速器，功率可達1000kw。
目前正在研制超小型（外型尺寸為毫米級）的微型減速器，市場需求分析 1.市場需求前景同平動齒輪減速器由于，重量輕，傳動效率高，將會節(jié)省可觀的原料和能源。
因此，本減速器是一種節(jié)能型的機械傳動裝置，也是減速器的換代產品，本減速器可廣泛應用于機械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領域，特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動中有巨大的，2.社會經(jīng)濟效益現(xiàn)。
《20CrMnTi齒輪滲碳淬火講解》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《20CrMnTi齒輪滲碳淬火講解（46頁，43、度，第三章 熱處理工藝特性對齒輪質量和壽命的影響 正確，對保證零件的質量，滿足使用性能的要求。
延長零件的使用壽命，具有重大意義，主要的熱處理工藝性能指標及要求如下3.1 淬透性淬，淬透性過低，則制成的齒輪滲碳淬火后，心部硬度低于技術條件規(guī)定的數(shù)值，疲勞試驗時。
齒輪的疲勞壽命降低，若淬透性過高，則齒輪滲碳淬火后，內孔收縮量過大而影響齒輪裝配，由于淬透性對輪齒心部的硬度和畸變有重大影響，GB/T 5216-2004規(guī)定，用于制造齒輪的20CrMnTi的淬透性指標為，距水冷端9mm處的硬度為30 42HRC。
3.2 變形開裂傾向齒輪在淬火，44、時因加熱或冷卻速度太快，加熱或冷卻不均勻都可能造成工件變形甚至開裂，因此，設計齒輪時，在結構上應盡量避免尖角或厚薄斷面的突然變化，淬火時。
盡量選擇冷卻速度較慢的專用淬火油進行淬火，通過以上手段來減少變形開裂傾向，3.3 淬硬性淬硬性指鋼在正常淬火條件下，以超過臨界冷卻速度所形成的馬氏體組織能夠達到的最高，淬硬性主要取決于鋼中的含碳量。
含碳量越高，淬火后硬度越高，變速箱齒輪通過滲碳使齒輪表面達到高含碳量，淬火后使齒輪表面達到，齒面硬度 58 64HRC，才能滿足齒輪表面高硬度、高耐磨的特性。
保證齒輪齒面有足夠的使用壽命，不發(fā)生齒面點蝕和磨損，影響熱處理性能的因素還有鋼的回火穩(wěn)定性、過熱敏感，40、根據(jù)以上工藝要求，減速機齒輪的工藝性能要求如表1-2所示。
表1-2 齒輪的工藝性能加工工藝類別目的性能要求材，細化晶粒零件形狀簡單，尺寸較小，切削加工加工成半成品既有較高的強度、硬度，又有一定的塑性、韌性的中、低碳的結構鋼滲碳增加表面。
控制與減少變形、開裂傾向添加一定的合金元素如，Cr、Mn、Ti的合金結構鋼等1.7 材料的選擇根，可基本確定為低碳合金結構鋼，即我們常用的合金滲碳鋼，從目前我國汽車制造廠常用的金屬材料來看，減速機齒輪，25、，潤滑與冷卻條件（是否有循環(huán)水、潤滑站）以及對振動、。
（9）對操作、控制的要求，（10）材料、毛坯、標準件來源和庫存情況，（11）制造廠的制造能力，（12）對批量、成本和價格的要求，（13）交貨期限，眾所周知，一臺機器通常由三個基本部分組成。
即動力機、減速機裝置和工作機構，此外，根據(jù)機器工作需要，可能還有控斜系統(tǒng)和潤滑、照明等輔助系統(tǒng)，機械減速機裝置是指將動力機產生的機械能以機械的方式。
3、機械減速機裝置能分別起以下作用，（1)改變動力機的輸出速度(減速、增速或變速)，以適合工作機構的工作需要，（2)改變動力機輸出的轉矩，以滿足工作機構的要求。
?。?)把動力，41、多采用 20CrMnTi，第2章 熱處理工藝選擇 熱處理是機械制造過程中的重，減速機齒輪的熱處理工序位置及熱處理工藝選擇、安排是，對于零件的質量及切削加工性能起著至關重要的作用，根據(jù)熱處理的目的及工序位置不同，熱處理分為預備熱處理和最終熱處理。
2.1 預備熱處理的工序位置為消除經(jīng)過鍛造的變速箱，并改善切削加工性能，為淬火作好組織準備，一般在鍛造之后、切削加工之前，可采用退火或正火作為預備熱處理，由于減速機齒輪厚度較均勻。
在正火、退火均可使用的前提下，為提高工作效率，宜選用正火作為預備熱處理，2.2 最終熱處理的工序位置最終熱處理包括各種淬火，15、優(yōu)點，但受其傳動的理論的限制。
不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40kw，由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量，90年代初期，國內出現(xiàn)的三環(huán)（齒輪）減速器。
是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實現(xiàn)較大的傳動比，傳遞載荷的能力也大，它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結構簡單。
效率亦高，由于該減速器的三軸平行結構，故使功率/體積（或重量）比值仍小，且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。
北京理工大學研制成功的內平動齒輪減速器不僅具有三環(huán)，還有著大的功率/重量（或體積，18、=10起，最大可達幾千，若制作成大傳動比的減速器，則更顯示出本減速器的優(yōu)點，（2）傳遞功率范圍大，并可與電動機聯(lián)成一體制造。
?。?）結構簡單、體積小、重量輕，比現(xiàn)有的齒輪減速器減少1/3左右，（4）機械效率高，嚙合效率大于95%，整機效率在85%以上，且減速器的效率將不隨傳動比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的，（5）本減速器的輸入軸和輸出軸是在同一軸線上。
本減速器與其它減速器的性能比較見表1，因缺少數(shù)據(jù)，表中所列的各減速器的功率/重量比是最優(yōu)越的，表1，各類減速器比較型號功率（kw）減速比質量（kg）Q，95 31.5 540 NG，20、藝是組成平行四邊形構件的尺寸計算及其要求的加，這些因數(shù)都將影響傳動的能力和傳動的質量。
總的說，組成本減速器的各零部件都要求有較高的精度，它們將決定著減速器的整體傳動質量，3.本項目的概況本項目已獲得中國實用新型專利，專利號。
ZL95227767.本項目1995年試制出第一臺，傳動比I=32）后，陸續(xù)與一些廠礦合作，設計了下面幾種不同功率、不同傳動比的減速器，（1）電動推拉門用減速器，功率550W，傳動比I=26，與電機連成一體。
?。?）攪拌機用減速器，功率370W，傳動比I=17，（3）某軍品用的兩種減速器，一種功率370W。
傳動比I=23.5，另一，14、構形式和多種功率型號的產品，目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯，在醫(yī)療、生物工程、機器人等領域中，微型發(fā)動機已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動機的尺寸在納米級范圍。
如能輔以納米級的減速器，則應用前景遠大，國內減速器現(xiàn)狀國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題，另外。
材料品質和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長，國內使用的大型減速器（500kw以上），多從國外（如丹麥、德國等）進口，花去不少的外匯，60年代開始生產的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳，體積小、機械效率高等。
38、它仍是目前國內使用最普遍的滲碳鋼種，1.5 減速機齒輪的性能要求減速機是介于電機和設備，減速機齒輪用于傳遞扭矩與動力、調整速度的作用，其工作條件、失效形式及要求的力學性能如下，表1-1 減速機齒輪的工藝性能要求零件名稱工作條件。
齒根要承受較大的彎曲應力和交變應力，B 、由于減速機齒輪轉速變化范圍廣，齒輪表面承受較大的接觸應力，并在高速下承受強烈的磨擦力，C 、由于工作時不斷換檔，輪齒之間經(jīng)常要承受換檔造成的沖擊與碰撞A 、當齒輪，可能發(fā)生齒根折斷。
B 、輪齒在交變應力的作用下，長時間工作可能發(fā)生疲，31、日系汽車品牌的同時，其相關的零部件用材也基本采用了JIS標準和對應牌號，當前國內齒輪鋼的主體鋼種仍是20CrMnTiH。
配合國內汽車工業(yè)引進而試制的新產品有Cr系、CrM，其產量基本能滿足國產化的要求并對齒輪鋼的結構調整起，引進鋼號的新產品試制也基本上是按國外企業(yè)標準訂貨而，與老產品相比，標準要求高得多，主要表現(xiàn)在以下方面。
a淬透性，奧迪、桑塔納、切諾基、捷達轎車及153中型載貨車用，帶寬7HRC，標致、富康轎車及斯太爾重型車要求全帶(多點)控制，帶寬47HRC。
b純凈度，氧，13、問題，國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位。
特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長，但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好，最近報導，日本住友重工研制的FA型高精度減速器。
美國Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動原理和結構上與本項目類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器，當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械，因此。
除了不斷改進材料品質、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結構上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例，減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式。
并已生產多種結，29、藝，既提高電爐煉鋼效率縮短冶煉時間，還可以降低電極和能量消耗，對齒輪鋼的二次精煉而言，不僅是實現(xiàn)電爐快速熔煉的前提。
也是提高鋼產量、增加品種、協(xié)調電爐一連鑄生產及實現(xiàn)，二次精煉可以根據(jù)冶金目的進一步凈化鋼水，去氧，去除夾雜，均勻鋼水成分和溫度，調節(jié)生產節(jié)奏等，對齒輪鋼的連鑄而言，包括保護澆鑄技術、中間包冶金、電磁攪拌、保護渣及自。
在制造齒輪的機械處理廠，低碳滲碳齒輪鋼加工工藝流程一般為，鋼材下料鍛造正火粗加工精加工滲碳或碳氮共滲淬火+低，中碳調質齒輪鋼的加工工藝流程為，鋼材下料(鍛造正火) 粗加工調質處理精加工關鍵部位，37、晶粒粗化現(xiàn)象。
對多批材料的實際晶粒度試驗，發(fā)現(xiàn)相當部分實際晶粒度只有23級(930保溫3h條，文獻認為，20CrMnTi由于Ti含量較高，鋼中TiN夾雜物多。
尤其是大塊的TiN夾雜是齒輪疲勞時的疲勞源，它的存在會降低齒輪的接觸疲勞性能，這種夾雜物呈立方結構，受力時易發(fā)生解理開裂，導致齒輪早期失效。
另一個問題是該鋼的淬透性能有限，不能滿足大直徑大模數(shù)齒輪的要求，滲碳有效硬化層深度和心部硬度均不能滿足重型齒輪的要，此外，在熱處理過程中20CrMnTi鋼易產生內氧化和非馬，但目前在我國齒輪滲碳鋼中還沒有哪一種鋼在滲碳工藝上。
所以，7、 under the action of ta，therefore，should have good strength，abrasion resistance to wi，bending and contact stres，in addition。
also called little deform，high precisio，42、火、表面熱處理等，零件最終熱處理之后，即可獲得所需的力學性能。
因零件硬度較高，除磨削加工之外不宜進行其他形式的切削加工，故最終熱處理均安排在半精加工之后，磨削加工之前，2.3 最終熱處理工藝方法選擇根據(jù)減速機齒輪的工作，對減速機齒輪的技術條件要求如下，齒輪根部b1000Mpa。
ak 60J/cm2，齒面硬度5864HRC，心部硬度3042HRC，根據(jù)以上技術條件，減速機齒輪材料，20CrMnTi 采用的最終熱處理工藝為，先滲碳，使表面碳含量增加。
心部仍維持低的含碳量，保持心部較高的強度和沖擊韌性，滲碳之后進行淬火和低溫回火，使輪齒表面硬度達到高硬度要求，心部仍維持較低的硬。
27、0Cr等，如所共知，先進的設備加上先進的工藝技術，才能生產出高質量的鋼材，在這方面，我國與工業(yè)發(fā)達國家尚存在一定的差距，在煉鋼生產的工藝裝備上，目前我國通過LF+VD+連鑄工藝已能夠將氧含量降低。
但對有害元素P、S等元素的控制、淬透性帶寬控制、鋼，為將滲碳齒輪鋼淬透性帶穩(wěn)定地控制在較窄范圍，并且為提高鋼材的純凈度，改善齒輪壽命，工業(yè)發(fā)達國家主要采用兩種生產工藝。
一是日本山陽為代表的雙精練+連鑄工藝路線，即，EF+LF+RH+CC工藝，可有效降低氧及氧化物含量與其它雜質，二是西歐、美國和日本部分廠家采用的單精煉+連鑄工藝。
氧，45、性、回火脆性和尺寸穩(wěn)定性等，只有正確處理以上各種因素對熱處理的影響，才能保證變速箱齒輪的正常使用，進一步提高變速箱齒輪的質量和壽命。
第12頁 共46頁第四章 20CrMnTi鋼的基本，減速機多用其制造傳動齒輪，是中淬透性滲碳鋼20CrMnTi鋼，其淬透性較高，在保證淬透性情況下，具有較高的強度和韌性，特別是具有較高的低溫沖擊韌性。
其焊接性中等，正火后可切削性良好，用于制造截面1000Mpa)，因此要求齒輪心部較高強度、高韌性（k60Jcm2），第17頁 共46頁第五章 20CrMnTi變速齒輪，26、機輸出的運動形式轉變?yōu)楣ぷ鳈C構所需的運動形式。
或反之，（4)將一個動力機的機械能傳送到數(shù)個工作機構，或將數(shù)個動力機的機械能傳遞到一個工作機構，（5)其他的特殊作用，如有利于機器的裝配、安裝、維護和安全等而采用機械減，1.3 齒輪用鋼的分類與生產齒輪作為大批量生產零件，生產成本關系到整個機器的成本。
進而關系到產品的市場競爭力，降低成本則是齒輪廠家和用戶一貫的追求，相應地，減速機齒輪鋼的發(fā)展方向是長壽命、高性能、低成本易加，齒輪用鋼一般分為低碳滲碳齒輪鋼和中碳調質齒輪鋼兩類，低碳滲碳齒輪鋼鋼種有20CrMnTi、20CrMo，中碳調質齒輪鋼鋼種有40、4。
10、位置112.2 最終熱處理的工序位置112.，24、調節(jié)的目的，通過變頻器降低電機轉速時，可以達到節(jié)能的目的2、設計的原始資料和數(shù)據(jù)（1）原，（2）工作機械的類型、規(guī)格、用途、轉速、功率（或轉。
工作制度，恒定載荷或變載荷，變載荷的載荷圖，啟、制動與短時過載轉矩，啟動頻率，沖擊和振動程度，旋轉方向等，（3）原動機 作機與減速器的聯(lián)接方式。
軸伸是否有徑向力及軸向力，（4）安裝型式（減速器與原動機、工作機的相對位置、，（5）傳動比及其允許誤差，（6）對尺寸及重量的要求，（7）對使用壽命、安全程度和可靠性的要求，（8）環(huán)境溫度、灰塵濃度、氣流速度和酸堿度等環(huán)境條，19、W-92 88.1 31.5 577 SEW，100 30 400 注。
NP-100為內平動齒輪減速器，SEW減速器的質量含電機，2.本項目的關鍵技術，由圖2可知，內平動齒輪減速器是由內齒輪Z2、外齒輪Z1和平行四，它的傳動原理是，電機輸入旋轉運動。
外齒輪作平行移動，其圓心的運動軌跡是一個圓，與之嚙合的內齒輪則作定軸轉動，因為外齒輪作平行移動，所以稱謂平動齒輪機構，齒輪的平行移動需要有輔助機構幫助實現(xiàn)的。
可采用（612副）銷軸、滾子作為虛擬輔助平動機構，也可以采用偏心軸作為實體輔助平動機構，內平動齒輪減速器的關鍵技術和關鍵工，2、處理設備提出幾種可行的熱處理方案，最后確定出一種最佳方案。
20CrMnTi鋼具有晶粒細、滲碳淬火性能良好、工，目前生產量大致占滲碳齒輪鋼的70%，齒輪在使用過程中，擔負著傳遞動力的任務，在沖擊、交變應力等作用下以齒根斷裂和齒面接觸疲勞為，因此齒輪鋼應有良好的強韌性、耐磨性以承受沖擊、彎曲，此外。
還要求變形小、精度高，噪聲低，本設計便是對20CrMnTi減速機齒輪熱處理工藝進，從選材下料到熱處理工藝路線，以及最后的質量檢驗、可能產生的缺陷及預防措施等。
都進行逐一分析，盡可能的將整個過程詳盡的展現(xiàn)出來，從而對大家有所幫助，關鍵詞，2，46、藝路線下料鍛造等溫正火機械加工滲碳+淬火+回，5.2 各種工藝路線的分析5.2.1 等溫正火等溫，設備。
RJX-75-9，圖5-1 20CrMnTi減速機齒輪工藝預先熱處理，改善、細化組織，為后續(xù)加做準備，便于切削加工。
5.2.2 滲碳+淬火+回火（1）滲碳 使機械零件，耐磨性和高的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度，滲碳溫度，920950，保溫時間按滲碳層深度確定，取t=6h，滲碳層深度，1.81.9。
滲碳設備必須有良好的爐溫均勻性、密封性和氣氛均勻性，否則同爐工件會由于爐溫或氣氛的不均勻而導致畸變量的，滲碳溫，23、出的較高轉速通過直徑、模數(shù)不同的齒輪傳動，變?yōu)樗枨蟮牡娃D速，1.2 減速機齒輪的作用降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。
減速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方，1、減速機的工作原理減速機一般用于低轉速大扭矩的傳，把電動機.內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效，大小齒輪的齒數(shù)之比。
就是傳動比，減速機與變頻器的區(qū)別減速機是通過機械傳動裝置來降低，而變頻器是通過改變交流電頻率以達到電機（馬達）速度，47、度特別影響奧氏體晶粒度，滲碳溫度越高，奧氏體晶粒越大。
齒輪畸變越大，因此須盡可能降低滲碳溫度，由于滲碳齒輪的表面碳濃度和滲層深度會對滲層組織的膨，滲碳后若表面形成不良碳化物分布，將增加齒形、齒向及花鍵孔的畸變，因此必須控制滲碳時碳勢，以防止表面碳濃度過高。
滲碳層深度越厚，也將使畸變加大，因此，應使?jié)B碳層深度控制在技術要求的合理范圍內，齒輪滲碳時的裝爐方式對畸變也產生很大的影響，20CrMnTi滲碳采用井式氣體滲碳爐滲碳。
滲碳氣體使用碳氫化合物有機液體，如煤油、丙酮等直接滴入爐內氣體而得，為提高滲入速度，使表面達到合適的含碳量，將滲入過程分兩個過程進行，即滲入階段和擴散階段，（2）淬火 20CrMnTi經(jīng)滲碳后直接進行淬火。
齒輪滲碳后可預冷到870880并保溫一段時間，預冷過程中滲碳層析出二次滲碳體，滲層中殘余奧氏體量減少，預冷溫度不應過低，以免心部游離鐵素體增多，降低心部硬度。
預冷應在爐內進行，并應防止表面脫碳，選擇84010，預冷2h，淬火介質選擇10#機械油。
因為20CrMnTi淬透性好，油淬臨界直徑D040油淬后可減少滲，16、）比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點，處于國內領先地位，國內有少數(shù)高等學校和廠礦企業(yè)對平動齒輪傳動中的某些。
發(fā)表過一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作，二、平動齒輪減速器工作原理簡介，平動齒輪減速器是指一對齒輪傳動中，一個齒輪在平動發(fā)生器的驅動下作平面平行運動。
通過齒廓間的嚙合，驅動另一個齒輪作定軸減速轉動，實現(xiàn)減速傳動的作用，平動發(fā)生器可采用平行四邊形機構，或正弦機構或十字滑塊機構，本成果采用平行四邊形機構作為平動發(fā)生器，平動發(fā)生器可以是虛擬的采用平行四邊形機構，也可以是實體的采用平行四邊形機構。
有實用價值的平動齒輪機構為內嚙合齒輪機構，因此又可以分，35、汽車齒輪使用最普遍的鋼種是20CrMnTi，這是上世紀50年代我國從原蘇聯(lián)引進的中型的汽車齒輪，該鋼晶粒細，滲碳時晶粒長大傾向小，具有良好的滲碳淬火性能，滲碳后可直接淬火。
文獻指出，在1980年以前，我國的滲碳合金結構鋼(包括20CrbinTi鋼)在，但是在汽車生產時常常出現(xiàn)化學成分和力學性能合格的鋼，由于淬透性能波動范圍過大而影響產品質量的情況。
例如若20CrMnTi滲碳鋼的淬透性過低，則制成的齒輪滲碳淬火后，心部硬度低于技術條件規(guī)定的數(shù)值，疲勞試驗時，齒輪的疲勞壽命降低一半，若淬透性能過高，則齒輪滲。
12、98.3.1 滲碳淬火后畸變原因分析298.，經(jīng)濟各個部門迫切需要各種各樣質量優(yōu)、性能好、效率高，其中產品設計師決定產品性能、質量水平、市場競爭力和，因此我們應該注重產品的設計，通過有效的熱處理方式提高減速機齒輪質量，使減速機產品更具有市場競爭力。
1.1 減速機齒輪的應用齒輪減速器在各行各業(yè)中十分，是一種不可缺少的機械傳動裝置，當前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的，33、況和尺寸大小選擇不同的鋼號，例如奧迪轎車變速箱的主動齒輪、從動齒輪就分別選用上，b鋼材的淬透性范圍窄，一般為87HRc。
而且要求同一批投料要在4HRC以內，主要是為了控制齒輪熱處理后的變形，這比DIN17210中規(guī)定的要嚴得多，也比國內齒輪鋼的淬透性帶窄得多，c含硫量控制在002O0035，這是為了改善鋼材的切削性能，而不像國內標準那樣僅規(guī)定上限，如SO.035。
這意味著越低越好，d含硅量要求嚴，Si()O.12%，這是為了改善滲碳層組織和性能比DIN17210(0，l7037)都要嚴格，e通過控制鋼中含鋁量(0020055)，34、來控制鋼材晶粒度。
國產20Mn是通過加鈦來細化晶粒，但加工易形成TiN夾雜物麗降低齒輪的接觸疲勞壽命，用鋁控制晶粒度可以避免這種缺點，f對鋼的純凈度有較高的要求，這是為了提高齒輪的疲勞壽命，采用K法來評定鋼中夾雜物。
為了保證鋼的純凈度，要控制鋼中含氧量，通常要求小于0.000015，日本工業(yè)標準JISG4052保證淬透性的結構鋼中含，但是用得最普通的還是Cr鋼(SCr420H)和Cr。
這些鋼號在成分、性能要求及純凈度方面比我國的合金結，長期以來，我國載貨，9、possible the whole proc，thus all of you to help.K，20CrMnTi。
Reducer gear，carburizing and quenching，defect目 錄畢業(yè)設計（論文）中文摘要I畢業(yè)設，32、含量0.02，B系夾雜2級，cS及Al含量，硫含量處于0.01500.035之間或0.0250，鋁含量處于0.0150.040之間。
國外汽車齒輪鋼是在通用的滲碳結構鋼基礎上開發(fā)的，有Cr系、CrMn系、CrMnB系、CrMo系、C，在德國滲碳鋼標準Dl72l0中合金鋼有8個鋼號，有Cr系、CrMn系、CrMo系、QNiMo系，其中用得最多的是Q鋼和CrMn鋼，我國從德國引進的奧迪、桑塔納和捷達轎車用的齒輪鋼為，它們除符合DIN17210標準的一般要求外，還要符合德國大眾公司的標準要求。
德國大眾公司用的齒輪鋼有如下特點，a根據(jù)齒輪的工，3、0CrMnTi，減速機齒輪，滲碳淬火，缺陷畢業(yè)設計（論文）外文摘要Title，20CrMnTi Reducer Gear Car。
Heat treatment technology，The rapid development of ，so the，30、溫回火(磨齒) 檢驗包裝，低碳滲碳齒輪鋼的心部碳含量較低而具有良好的韌塑性，齒輪表面經(jīng)滲碳或碳氮共滲后可淬硬至HRC5862的，中碳調質齒輪鋼調質處理后可使其整體具有良好的綜合力。
而齒面等關鍵部位感應淬火后也可得到較高的表面硬度，調質齒輪鋼主要用于制作中小模數(shù)的齒輪，而滲碳齒輪鋼則用于制作較大模數(shù)的或重載齒輪，相比較而言，滲碳齒輪鋼在齒輪行業(yè)中的重要性更大且應用范圍更為廣，1.4 國內外汽車齒輪發(fā)展現(xiàn)狀我國汽車用齒輪鋼的鋼，如引進德系品牌的桑塔納、奧迪、捷達轎車技術時。
齒輪鋼也同時采用了大眾企標的MnCr系列齒輪鋼，在引進，17、為內齒輪作平動運動和外齒輪作平動運動兩種情況，外平動齒輪減速機構，其內齒輪作平動運動，驅動外齒輪并作減速轉動輸出，該機構亦稱三環(huán)（齒輪）減速器。
由于內齒輪作平動，兩曲柄中心設置在內齒輪的齒圈外部，故其尺寸不緊湊，不能解決體積較大的問題，內平動齒輪減速，其外齒輪作平動運動，驅動內齒輪作減速轉動輸出。
由于外齒輪作平動，兩曲柄中心能設置在外齒輪的齒圈內部，大大減少了機構整體尺寸，由于內平動齒輪機構傳動效率高、體積小、輸入輸出同軸，故由廣泛的應用前景，三、本項目的技術特點與關鍵技術，1.本項目的技術特點，本新型的內平動齒輪減速器與國內外已有的齒輪減速器相。
有如下特點，（1）傳動比范圍大，自I，39、勞斷裂，C 、齒面在強磨擦作用下可能發(fā)生磨損和點蝕現(xiàn)象，D 、齒輪心部韌性過低時，在沖擊作用下可能發(fā)生斷裂A、表面高硬度、高耐磨性，齒面硬度 58-64HRC。
心部硬度 30-45HRC，B、齒面高的接觸疲勞強度，C、齒根高的彎曲強度（b 1000Mpa ），D、心部較高強度、高韌性（ a k 60J/cm ，并根據(jù)零件的幾何尺寸、使用壽命要求。
就能確定出零件應具有的主要力學性能指標，1.6 加工工藝性能要求減速機齒輪常用的加工工藝路，下料 鍛造 正火 粗、半精切削加工 滲碳 淬火、低，5、haracteristics of the w，requirements and technica，proper selection of mater，then according to the sca，site conditions。
heat treatment equipment ，finally determine a kind ，8、n，low noise.This is designe，from material selection u，as well as the final qual。
the possible defects and ，are analyzed and explaine，as far as，11、.2.4 檢驗20第六章 熱處理后的金相組織，22、有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出，而本新型減速器具有獨特的優(yōu)點。
由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個基礎部件，不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長，有所改進的話，都將會促進資源（包括人力、材料和動力）的節(jié)省，可以預見，本新型減速器在國內外市場中的潛力是很大的。
特別是我國超大型減速器（如水泥生產行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器）大多依靠進口，而本減速器的一個巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補國內市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。
將電動機輸，36、碳淬火后內孔收縮量過大而影響齒輪裝配，由于鋼材淬透性能對輪齒心部的硬度和畸變都有極其重大，1985年冶金部頒布了我國的保證淬透性結構鋼技術條，在此技術條件中列入了包括20CrMnTiH、20M。
標準中規(guī)定，用于制造齒輪的20CrMnTi鋼的淬透性能指標為距，在此之后，采用20CrMnTi鋼生產齒輪的齒心部硬度過低和畸，一般認為20CrMnTi等滲碳鋼是本質細晶粒鋼。
滲碳后晶粒不會租化，可直接淬火，但實際上由于鋼材冶煉質量的影響，常常在正常條件下發(fā)生，28、含量可控制在20Ppm以下，目前，就國內齒輪用鋼的生產而言。
主要集中在特鋼企業(yè)(占總量85%90% )，仍舊采用傳統(tǒng)的電弧爐煉鋼，生產工藝基本有兩種，(1)EAF(或BOF ) +LFV(或VAD，RH)精煉模(連)鑄初軋開坯(或鍛打) 橫列式軋機，(2) UHP ( EBT ) +LF/VD精煉合。
對齒輪鋼的冶煉而言，一般均配備二次精煉設備，電弧爐冶煉僅作為鋼鐵料的熔化工具(電弧爐向轉爐方向，主要任務簡化為脫碳脫磷，余精煉任務都通過爐外精煉完成，因此，現(xiàn)代化的超高功率電爐一般采用單渣法冶煉、強化吹氧，長弧泡沫渣操作工。
12cr5moi相當于何材質？
12Cr5Moi (S45110) 屬于國標馬氏體，執(zhí)行標準，GB /T 20878-2007，相當于老牌號，1Cr5mo，美標執(zhí)行標準對應牌號。
SA387Gr5Cl2，它的交貨狀態(tài)分兩種，一種為退火、一種為正火加回火，12Cr5MoI、12Cr5MoNT、12Cr9M，其中。
“I”為完全退火或等溫退火，“NT”為正火加回火。
關于16個工具材料缺陷失效分析實例20CrMnTi齒輪滲碳淬火講解的內容就介紹到這里！