本文导读目录：
16个工具材料缺陷失效分析实例
大块碳化物的存在，将造成工具脆性增大，容易产生崩刃现象，在热处理过程中，由于大块碳化物及合金元素的富集，易产生过热、回火不足甚至沿晶界开裂等缺陷，7，网状碳化物。
材料是制造高寿命工具的基础，在实际生产中，经常碰到各种形式的材料缺陷，现展示给同仁，期望大家重视原材料，以下分16个实例说明，图14为W18钢中发现的金属夹杂物的照片，图15为非金属夹杂物在淬火时引起开裂的照片（4%H。
高速钢原材料表面发现纵向裂纹非常普遍，产生的原因大概有如下4个方面，夹杂物是钢中常见的一种缺陷，依其性质可分为金属夹杂物和非金属夹杂物，金属夹杂物是由于冶炼过程中铁合金未充分熔化，或由于浇注过程中流入的外来金属异物保留于钢锭中而形。
（1）疏松使钢材的强度显著降低，在锻造等热加工过程中易开裂，热处理时也极易在疏松处形成裂纹，图16为大块碳化物周边成分偏析造成淬火过热的图片（，图9 碳化物不均度对高速钢（W18Cr4V）抗弯，疏松对钢材强度有很大影响，主要危害表现如下，（2）由于材料存在疏松。
制成的工具极易造成磨损及表面不光洁，图13为W18钢硬块低倍组织的照片（4%HNO3酒，图中白色的为硬块、灰黑为钻头槽部，国家对钢材脱碳层都有标准，但钢材供应商往往还会将脱碳超标的材料供货，使工具厂蒙受很大的经济损失。
高速钢中共晶碳化物在热压力加工中被破碎的程度称之为，变形量越大，碳化物的破碎程度越高，碳化物不均匀度级别越低，当钢中的碳化物严重时，如粗带状、网状、大块碳化物堆积时。
对钢的质量有较大的影响，所以对它进行严格的控制，是确保高速钢刀具质量的必要条件，钢锭在浇注时，由于钢液在冷凝过程中收缩于中心部分形成管状的孔洞，称为缩孔。
缩孔一般位于钢锭头部的冒口附近，在开坯成材时应加以切除，未能完全切除而剩余部分称为缩孔残余，按理讲，应该将缩孔完全切除，但钢厂往往追求成材率而留下残余，给后续工序留下不可挽回的灾难，图4为&phi。
70mm W18钢缩孔残余及严重的疏松图片（1，1HCl水溶液热浸蚀），图5为&phi，70mm W18钢缩孔残余经轧制后形成的裂纹（1，1HCl水溶液热浸蚀），前几年某公司在锯切&phi，75mm M2钢时，发现也有缩孔残余。
合金在凝固过程中形成的化学成分不均匀现象叫偏析，特别是碳和钢中杂质分布不均匀，会对钢的性能产生很大影响，偏析可分为，①枝晶偏析，②密度偏析，合金中组成相的密度相差悬殊。
在凝固过程中，重者下沉，轻者上浮，③区域偏析，由铸锭或铸件中杂质的局部聚集所引起。
14，原材料脱碳，钢材冶炼过程中，由于成分偏析，使碳化物分布不均匀，或铁合金中含有碳化物没有完全熔解而造成大块棱角状碳，经锻轧又未被击碎而保存下来，高速钢在热轧过程中。
由于变形量过大，中心温度不降反升，在热应力作用下，造成材料中心开裂，图7为&phi。
35mm W18钢中心开裂的图片（1，1HCl水溶液热浸蚀），某工具厂在锯切高速钢原材料时，常见中心裂纹，此裂纹害死人，看不见摸不着，只有探伤才见庐山真面目。
钢材在热轧或退火时，因加热温度过高，保温时间过长，引起晶粒长大，并在缓慢冷却过程中碳化物沿晶界析出。
形成网状碳化物，16，表面质量，图11为T12A钢网状碳化物（4%HNO3酒精溶液，图12为9SiCr钢网状碳化物形态（4%HNO3酒，可见退火中严重过热，13。
混料及成分不合格，严重的碳化物不均匀性，容易造成热加工过程中开裂、过热，并使制成的工具在使用中崩刃，图10为W18钢粗带状碳化物淬火开裂（4%HNO3，图7 中心裂纹。
表面缺陷肉眼可见，合同要定尺寸，实际供货有长短尺寸不一，钢材表面凹坑超薄、腐蚀麻点、圆度、马蹄头、钢板不平，图1 中心疏松。
造成奇闻的根本是碳化物在戏弄我们，意思说碳化物在加热时，它没有溶入奥氏体，回火过程中也无析出，简单地说叫进不去出不来，哪来的二次硬化。
2，缩孔残余，11，碳化物液析，图16 大块碳化物周围成分偏析淬火时造成过热（5，图22 W18钢淬火10.5级（500×），具有脱碳层的材料。
淬火后工具表面硬度降低、耐磨性差，所以钢材的脱碳层必须在机加工过程中全部切除，否则将带来一系列的质量隐患，图19为W18钢原材料脱碳形貌（4%HNO3酒精溶，脱碳区为针状回火马氏体。
非脱碳区为淬火马氏体+碳化物+残留奥氏体，图20为M2钢脱碳，图21为T12钢脱碳（4%HNO3酒精溶液浸蚀），全脱碳层为铁素体，过渡区为贫碳回火马氏体，无脱碳区为回火马氏体+碳化物，图14 金属夹杂物。
若有严重的区域偏析，将使钢的强度降低，在热加工时易在偏析处开裂，1，原材料疏松。
9，夹杂物，图19 等温淬火脱碳层（250×），12，石墨碳，图15 非金属夹杂物在淬火时引起的开裂（400×，图8 十字形偏析（3×）。
图21 T12A钢脱碳层（淬火&rarr，回火后）（200×），图4，业已查明，夹杂物对钢的质量危害很大。
它将钢的基体起分割，降低了钢的塑性和强度，使钢在轧制、锻造、热处理时易在夹杂物处形成裂纹，夹杂物也会导致钢的疲劳和造成切削及磨削困难，所以工具钢对夹杂物应有一定的要求，由于退火温度过高。
保温时间又长，使钢材在漫长的缓冷过程中，碳化物易分解成游离碳即石墨，图18为T12A钢石墨碳组织（4%苦味酸酒精溶液浸，（2）热轧时，由于模孔不良或进给量大而造成折叠，在后续的加工过程中会沿折叠线产生开裂，6。
碳化物不均匀度，图6为&phi，30mm W18钢表面裂纹（1，1HCl水溶液热浸蚀），深度达6mm。
工具材料成分不合格时有发生，有些高速钢成分不符合GB/T9943&mdash，2008《高速工具钢》标准，特别是碳，不是高就是低，W6Mo5Cr4V2Co5属HSS-E类。
因C含量低于标准下限，经热处理后硬度达不到67HRC，还叫什么高性能高速钢，既然属HSS-E类，钢厂必须保证该钢能达到67HRC以上。
至于刀具用不用如此高的硬度，是工具厂内部的事，跟钢厂无关，但达不到67HRC就是钢厂的失误，模具钢成分不合格的情况也不少，纠纷不断，（1）钢材热轧时，由于表面裂纹未彻底清除。
或由于表面被模孔划伤，冷却过程中造成应力集中，沿划伤线引起开裂，图11 T12A钢网状碳化物（500×），图13 W18钢硬块低倍组织（20×），液体金属在凝固过程中。
由于碳和合金元素的偏析，冷却时使偏析处在液体中析出大块碳化物，在随后的正常加工中不易被消除，它以大块碳化物带状形式沿着钢的轧制方向存在于钢材中，这种偏析称为液析，图17为CrMn液析图片（4%HNO3酒精溶液浸蚀，非金属夹杂物的形成可能有两种。
①外来夹杂物&mdash，&mdash，主要是浇注系统不清洁，设备上的耐火泥剥落，所用炉料不纯洁等，②由于冶炼过程化学反应所产生和析出的产物，5。
偏析，图8为W18钢淬火后的金相试样（4%HNO3酒精溶，发现有十字形图样，经化学成分分析，基体部分含碳量较低，十字形部位含碳量较高，所以认为十字形是一种化学成分不均匀，是由于碳和合金成分的偏析而造成的方形偏析。
经轧制后形成十字形状，3，表面裂纹，（4）某公司寒冷的冬季轧制的W18钢13mm×4.，常发现表面裂纹，说明裂纹也有气候效应，而同钢号、同规格其他时间轧制时则无裂纹。
图12 9SiCr钢网状碳化物（500×），我们选取某公司的W18钢13mm×4.5mm扁钢，用1210℃、1230℃、1270℃三种温度盐浴淬，加热时间均为200s，晶粒度都为10.5级，如图22所示。
淬火后硬度都在65～65.5HRC，经550℃三次回火后硬度不升反而降低，这个问题非常奇怪，所以笔者把称之为“奇闻”，4，原材料中心裂纹，正因为疏松对钢材的性能有一定的影响。
所以工具用钢对允许的疏松级别有严格的要求，图1、图2为&phi，90mm W18Cr4V（以下简称W18）钢原材料，1HCl水溶液热浸蚀），图3为W18Cr4V钢制槽铣刀因疏松严重热处理致裂，1HCl水溶液热浸蚀），15，W18钢没有明显的热处理效应。
图20 M2钢脱碳，图17 碳化物液析（500×），图2 中心疏松的钢材在锻打开坯时造成的裂纹，网状碳化物使刀具脆性大增，易出现崩刃现象。
一般钢材中不允许有完整的网状碳化物存在，网状碳化物的检查，应在淬火、回火后进行，有一些工具厂在进行高速钢车削或铣削时，刀具会遇到坚硬的物质而损坏，一般在车削时往往由于切削速度快及噪声较大，这种缺陷不易被发现，但在铣削时。
就可能观察到硬块作怪的乱象，例如麻花钻铣槽时，发现铣刀服役到某一位置不能继续加工，产生尖叫的声音及使刀具严重烧损，人们把这种材料剖开检查，发现有肉眼可见的亮块，经过硬度试验，这种亮块硬度极高。
竟然达到1225HV，而非硬块区为正常的退火状态，我们把它称之为“硬块”，由于硬块的存在，造成刀具的损坏及切削困难。
图5 W18钢缩孔致裂，硬块的产生，估计是在冶炼过程中化学成分的偏析所致，硬块的本身可能是一种高硬度的复合碳化物，或是由于冶炼过程中加入难熔合金块未被熔化而保存于钢，工模具制造企业混料是常态，属管理之过。
是一种低级缺陷，混料包括三方面，混钢号、混规格、混炉号，特别是混炉号非常普遍，给热处理造成不少“冤假错案”，也没有地方申诉。
图6 表面裂纹，石墨碳的析出，使钢的强度和耐磨性大大降低，这种材料不宜制造刀具及重要零部件，石墨碳严重的钢材。
断口呈黑色，石墨含量可以用化学分析作定性及定量测定，其形状及分布可用金相法进行观察，在石墨周围会出现较多的铁素体组织，图18 T12A钢石墨碳组织（500×），8，碳化物硬块。
图3 槽铣刀材料因疏松在热处理时引起裂纹，图10 粗带状碳化物，10，大块碳化物，钢材经酸蚀试验，发现试样表面部分区域组织不致密。
出现一些肉眼可见的空隙，这些空隙呈现腐蚀程度较其他部分颜色深浅不规则的暗黑，称为疏松，如疏松集中于试样的中心部分，称为中心疏松，如果疏松较均匀地分布于试样的表面，称为一般疏松。
GB/T9943&mdash，2008《高速工具钢》和GB/T1299&mdas，2014《工模具钢》都对钢材疏松有明确的规定，但常有超标供货，图9是碳化物不均匀度对W18钢抗弯强度的影响，由图可知。
不均匀度7～8级的抗弯强度仅为1～2级钢的40%～，降到1200～1500MPa，仅相当硬质合金中韧性较高牌号的水平，横向性能为纵向性能的85%左右，碳化物集中、带状分布还会使淬火晶粒不均、碳化物溶解。
前者致使过热倾向加剧，后者使二次硬化能力下降，有液析的钢脆性很大，金属连续的基体被切割，强度下降。
以前在CrWMn、CrMn钢中常见液析，如果用它们来制造量具，很难获得光洁的表面，（3）热轧时由于停轧温度过低，或因冷却速度太快致裂。
20CrMnTi齿轮渗碳淬火讲解
1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）常州机电职，王慧 学 号，20921209 系 部，模具技术系 专 业，材料成型与控制技术（热处理） 题 目，20CrMnTi减速机齿轮的渗碳淬火 指导者，陈宁评阅者，2013年 3 月毕业设计（论文）中文摘要热处理工。
现代工业的飞速发展对机械零部件的要求愈来愈高，因此通过热处理可以改变材料的加工艺性能，充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命，为获得理想组织性能，保证零件在生产过程中的质量，稳定性和使用寿命。
就必须从工件的特点、要求和技术条件，正确选择材料，再根据生产规模、现场条件、热，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、种功率370W，传动比I=103的二级传动减速器，（4）钢厂大包回转台减速器，功率7.5kw，传动比I=64，（5）钢厂辊道减速器。
功率7.5kw，传动I=11，在本专利的基础上，已研制出一种新型超大型减速器，功率可达1000kw。
目前正在研制超小型（外型尺寸为毫米级）的微型减速器，市场需求分析 1.市场需求前景同平动齿轮减速器由于，重量轻，传动效率高，将会节省可观的原料和能源。
因此，本减速器是一种节能型的机械传动装置，也是减速器的换代产品，本减速器可广泛应用于机械，冶金、矿山、建筑、航空、军事等领域，特别在需要较大减速比和较大功率的各种传动中有巨大的，2.社会经济效益现。
《20CrMnTi齿轮渗碳淬火讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《20CrMnTi齿轮渗碳淬火讲解（46页，43、度，第三章 热处理工艺特性对齿轮质量和寿命的影响 正确，对保证零件的质量，满足使用性能的要求。
延长零件的使用寿命，具有重大意义，主要的热处理工艺性能指标及要求如下3.1 淬透性淬，淬透性过低，则制成的齿轮渗碳淬火后，心部硬度低于技术条件规定的数值，疲劳试验时。
齿轮的疲劳寿命降低，若淬透性过高，则齿轮渗碳淬火后，内孔收缩量过大而影响齿轮装配，由于淬透性对轮齿心部的硬度和畸变有重大影响，GB/T 5216-2004规定，用于制造齿轮的20CrMnTi的淬透性指标为，距水冷端9mm处的硬度为30 42HRC。
3.2 变形开裂倾向齿轮在淬火，44、时因加热或冷却速度太快，加热或冷却不均匀都可能造成工件变形甚至开裂，因此，设计齿轮时，在结构上应尽量避免尖角或厚薄断面的突然变化，淬火时。
尽量选择冷却速度较慢的专用淬火油进行淬火，通过以上手段来减少变形开裂倾向，3.3 淬硬性淬硬性指钢在正常淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高，淬硬性主要取决于钢中的含碳量。
含碳量越高，淬火后硬度越高，变速箱齿轮通过渗碳使齿轮表面达到高含碳量，淬火后使齿轮表面达到，齿面硬度 58 64HRC，才能满足齿轮表面高硬度、高耐磨的特性。
保证齿轮齿面有足够的使用寿命，不发生齿面点蚀和磨损，影响热处理性能的因素还有钢的回火稳定性、过热敏感，40、根据以上工艺要求，减速机齿轮的工艺性能要求如表1-2所示。
表1-2 齿轮的工艺性能加工工艺类别目的性能要求材，细化晶粒零件形状简单，尺寸较小，切削加工加工成半成品既有较高的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性的中、低碳的结构钢渗碳增加表面。
控制与减少变形、开裂倾向添加一定的合金元素如，Cr、Mn、Ti的合金结构钢等1.7 材料的选择根，可基本确定为低碳合金结构钢，即我们常用的合金渗碳钢，从目前我国汽车制造厂常用的金属材料来看，减速机齿轮，25、，润滑与冷却条件（是否有循环水、润滑站）以及对振动、。
（9）对操作、控制的要求，（10）材料、毛坯、标准件来源和库存情况，（11）制造厂的制造能力，（12）对批量、成本和价格的要求，（13）交货期限，众所周知，一台机器通常由三个基本部分组成。
即动力机、减速机装置和工作机构，此外，根据机器工作需要，可能还有控斜系统和润滑、照明等辅助系统，机械减速机装置是指将动力机产生的机械能以机械的方式。
3、机械减速机装置能分别起以下作用，（1)改变动力机的输出速度(减速、增速或变速)，以适合工作机构的工作需要，（2)改变动力机输出的转矩，以满足工作机构的要求。
（3)把动力，41、多采用 20CrMnTi，第2章 热处理工艺选择 热处理是机械制造过程中的重，减速机齿轮的热处理工序位置及热处理工艺选择、安排是，对于零件的质量及切削加工性能起着至关重要的作用，根据热处理的目的及工序位置不同，热处理分为预备热处理和最终热处理。
2.1 预备热处理的工序位置为消除经过锻造的变速箱，并改善切削加工性能，为淬火作好组织准备，一般在锻造之后、切削加工之前，可采用退火或正火作为预备热处理，由于减速机齿轮厚度较均匀。
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，2.2 最终热处理的工序位置最终热处理包括各种淬火，15、优点，但受其传动的理论的限制。
不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw，由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量，90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器。
是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大，它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单。
效率亦高，由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值仍小，且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。
北京理工大学研制成功的内平动齿轮减速器不仅具有三环，还有着大的功率/重量（或体积，18、=10起，最大可达几千，若制作成大传动比的减速器，则更显示出本减速器的优点，（2）传递功率范围大，并可与电动机联成一体制造。
（3）结构简单、体积小、重量轻，比现有的齿轮减速器减少1/3左右，（4）机械效率高，啮合效率大于95%，整机效率在85%以上，且减速器的效率将不随传动比的增大而降低，这是别的许多减速器所不及的，（5）本减速器的输入轴和输出轴是在同一轴线上。
本减速器与其它减速器的性能比较见表1，因缺少数据，表中所列的各减速器的功率/重量比是最优越的，表1，各类减速器比较型号功率（kw）减速比质量（kg）Q，95 31.5 540 NG，20、艺是组成平行四边形构件的尺寸计算及其要求的加，这些因数都将影响传动的能力和传动的质量。
总的说，组成本减速器的各零部件都要求有较高的精度，它们将决定着减速器的整体传动质量，3.本项目的概况本项目已获得中国实用新型专利，专利号。
ZL95227767.本项目1995年试制出第一台，传动比I=32）后，陆续与一些厂矿合作，设计了下面几种不同功率、不同传动比的减速器，（1）电动推拉门用减速器，功率550W，传动比I=26，与电机连成一体。
（2）搅拌机用减速器，功率370W，传动比I=17，（3）某军品用的两种减速器，一种功率370W。
传动比I=23.5，另一，14、构形式和多种功率型号的产品，目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显，在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围。
如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大，国内减速器现状国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题，另外。
材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长，国内使用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇，60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传，体积小、机械效率高等。
38、它仍是目前国内使用最普遍的渗碳钢种，1.5 减速机齿轮的性能要求减速机是介于电机和设备，减速机齿轮用于传递扭矩与动力、调整速度的作用，其工作条件、失效形式及要求的力学性能如下，表1-1 减速机齿轮的工艺性能要求零件名称工作条件。
齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力，B 、由于减速机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，C 、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A 、当齿轮，可能发生齿根折断。
B 、轮齿在交变应力的作用下，长时间工作可能发生疲，31、日系汽车品牌的同时，其相关的零部件用材也基本采用了JIS标准和对应牌号，当前国内齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTiH。
配合国内汽车工业引进而试制的新产品有Cr系、CrM，其产量基本能满足国产化的要求并对齿轮钢的结构调整起，引进钢号的新产品试制也基本上是按国外企业标准订货而，与老产品相比，标准要求高得多，主要表现在以下方面。
a淬透性，奥迪、桑塔纳、切诺基、捷达轿车及153中型载货车用，带宽7HRC，标致、富康轿车及斯太尔重型车要求全带(多点)控制，带宽47HRC。
b纯净度，氧，13、问题，国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位。
特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长，但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好，最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器。
美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器，当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械，因此。
除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例，减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式。
并已生产多种结，29、艺，既提高电炉炼钢效率缩短冶炼时间，还可以降低电极和能量消耗，对齿轮钢的二次精炼而言，不仅是实现电炉快速熔炼的前提。
也是提高钢产量、增加品种、协调电炉一连铸生产及实现，二次精炼可以根据冶金目的进一步净化钢水，去氧，去除夹杂，均匀钢水成分和温度，调节生产节奏等，对齿轮钢的连铸而言，包括保护浇铸技术、中间包冶金、电磁搅拌、保护渣及自。
在制造齿轮的机械处理厂，低碳渗碳齿轮钢加工工艺流程一般为，钢材下料锻造正火粗加工精加工渗碳或碳氮共渗淬火+低，中碳调质齿轮钢的加工工艺流程为，钢材下料(锻造正火) 粗加工调质处理精加工关键部位，37、晶粒粗化现象。
对多批材料的实际晶粒度试验，发现相当部分实际晶粒度只有23级(930保温3h条，文献认为，20CrMnTi由于Ti含量较高，钢中TiN夹杂物多。
尤其是大块的TiN夹杂是齿轮疲劳时的疲劳源，它的存在会降低齿轮的接触疲劳性能，这种夹杂物呈立方结构，受力时易发生解理开裂，导致齿轮早期失效。
另一个问题是该钢的淬透性能有限，不能满足大直径大模数齿轮的要求，渗碳有效硬化层深度和心部硬度均不能满足重型齿轮的要，此外，在热处理过程中20CrMnTi钢易产生内氧化和非马，但目前在我国齿轮渗碳钢中还没有哪一种钢在渗碳工艺上。
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、表面热处理等，零件最终热处理之后，即可获得所需的力学性能。
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，故最终热处理均安排在半精加工之后，磨削加工之前，2.3 最终热处理工艺方法选择根据减速机齿轮的工作，对减速机齿轮的技术条件要求如下，齿轮根部b1000Mpa。
ak 60J/cm2，齿面硬度5864HRC，心部硬度3042HRC，根据以上技术条件，减速机齿轮材料，20CrMnTi 采用的最终热处理工艺为，先渗碳，使表面碳含量增加。
心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。
27、0Cr等，如所共知，先进的设备加上先进的工艺技术，才能生产出高质量的钢材，在这方面，我国与工业发达国家尚存在一定的差距，在炼钢生产的工艺装备上，目前我国通过LF+VD+连铸工艺已能够将氧含量降低。
但对有害元素P、S等元素的控制、淬透性带宽控制、钢，为将渗碳齿轮钢淬透性带稳定地控制在较窄范围，并且为提高钢材的纯净度，改善齿轮寿命，工业发达国家主要采用两种生产工艺。
一是日本山阳为代表的双精练+连铸工艺路线，即，EF+LF+RH+CC工艺，可有效降低氧及氧化物含量与其它杂质，二是西欧、美国和日本部分厂家采用的单精炼+连铸工艺。
氧，45、性、回火脆性和尺寸稳定性等，只有正确处理以上各种因素对热处理的影响，才能保证变速箱齿轮的正常使用，进一步提高变速箱齿轮的质量和寿命。
第12页 共46页第四章 20CrMnTi钢的基本，减速机多用其制造传动齿轮，是中淬透性渗碳钢20CrMnTi钢，其淬透性较高，在保证淬透性情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。
其焊接性中等，正火后可切削性良好，用于制造截面1000Mpa)，因此要求齿轮心部较高强度、高韧性（k60Jcm2），第17页 共46页第五章 20CrMnTi变速齿轮，26、机输出的运动形式转变为工作机构所需的运动形式。
或反之，（4)将一个动力机的机械能传送到数个工作机构，或将数个动力机的机械能传递到一个工作机构，（5)其他的特殊作用，如有利于机器的装配、安装、维护和安全等而采用机械减，1.3 齿轮用钢的分类与生产齿轮作为大批量生产零件，生产成本关系到整个机器的成本。
进而关系到产品的市场竞争力，降低成本则是齿轮厂家和用户一贯的追求，相应地，减速机齿轮钢的发展方向是长寿命、高性能、低成本易加，齿轮用钢一般分为低碳渗碳齿轮钢和中碳调质齿轮钢两类，低碳渗碳齿轮钢钢种有20CrMnTi、20CrMo，中碳调质齿轮钢钢种有40、4。
10、位置112.2 最终热处理的工序位置112.，24、调节的目的，通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的2、设计的原始资料和数据（1）原，（2）工作机械的类型、规格、用途、转速、功率（或转。
工作制度，恒定载荷或变载荷，变载荷的载荷图，启、制动与短时过载转矩，启动频率，冲击和振动程度，旋转方向等，（3）原动机 作机与减速器的联接方式。
轴伸是否有径向力及轴向力，（4）安装型式（减速器与原动机、工作机的相对位置、，（5）传动比及其允许误差，（6）对尺寸及重量的要求，（7）对使用寿命、安全程度和可靠性的要求，（8）环境温度、灰尘浓度、气流速度和酸碱度等环境条，19、W-92 88.1 31.5 577 SEW，100 30 400 注。
NP-100为内平动齿轮减速器，SEW减速器的质量含电机，2.本项目的关键技术，由图2可知，内平动齿轮减速器是由内齿轮Z2、外齿轮Z1和平行四，它的传动原理是，电机输入旋转运动。
外齿轮作平行移动，其圆心的运动轨迹是一个圆，与之啮合的内齿轮则作定轴转动，因为外齿轮作平行移动，所以称谓平动齿轮机构，齿轮的平行移动需要有辅助机构帮助实现的。
可采用（612副）销轴、滚子作为虚拟辅助平动机构，也可以采用偏心轴作为实体辅助平动机构，内平动齿轮减速器的关键技术和关键工，2、处理设备提出几种可行的热处理方案，最后确定出一种最佳方案。
20CrMnTi钢具有晶粒细、渗碳淬火性能良好、工，目前生产量大致占渗碳齿轮钢的70%，齿轮在使用过程中，担负着传递动力的任务，在冲击、交变应力等作用下以齿根断裂和齿面接触疲劳为，因此齿轮钢应有良好的强韧性、耐磨性以承受冲击、弯曲，此外。
还要求变形小、精度高，噪声低，本设计便是对20CrMnTi减速机齿轮热处理工艺进，从选材下料到热处理工艺路线，以及最后的质量检验、可能产生的缺陷及预防措施等。
都进行逐一分析，尽可能的将整个过程详尽的展现出来，从而对大家有所帮助，关键词，2，46、艺路线下料锻造等温正火机械加工渗碳+淬火+回，5.2 各种工艺路线的分析5.2.1 等温正火等温，设备。
RJX-75-9，图5-1 20CrMnTi减速机齿轮工艺预先热处理，改善、细化组织，为后续加做准备，便于切削加工。
5.2.2 渗碳+淬火+回火（1）渗碳 使机械零件，耐磨性和高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度，渗碳温度，920950，保温时间按渗碳层深度确定，取t=6h，渗碳层深度，1.81.9。
渗碳设备必须有良好的炉温均匀性、密封性和气氛均匀性，否则同炉工件会由于炉温或气氛的不均匀而导致畸变量的，渗碳温，23、出的较高转速通过直径、模数不同的齿轮传动，变为所需求的低转速，1.2 减速机齿轮的作用降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。
减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方，1、减速机的工作原理减速机一般用于低转速大扭矩的传，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效，大小齿轮的齿数之比。
就是传动比，减速机与变频器的区别减速机是通过机械传动装置来降低，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度，47、度特别影响奥氏体晶粒度，渗碳温度越高，奥氏体晶粒越大。
齿轮畸变越大，因此须尽可能降低渗碳温度，由于渗碳齿轮的表面碳浓度和渗层深度会对渗层组织的膨，渗碳后若表面形成不良碳化物分布，将增加齿形、齿向及花键孔的畸变，因此必须控制渗碳时碳势，以防止表面碳浓度过高。
渗碳层深度越厚，也将使畸变加大，因此，应使渗碳层深度控制在技术要求的合理范围内，齿轮渗碳时的装炉方式对畸变也产生很大的影响，20CrMnTi渗碳采用井式气体渗碳炉渗碳。
渗碳气体使用碳氢化合物有机液体，如煤油、丙酮等直接滴入炉内气体而得，为提高渗入速度，使表面达到合适的含碳量，将渗入过程分两个过程进行，即渗入阶段和扩散阶段，（2）淬火 20CrMnTi经渗碳后直接进行淬火。
齿轮渗碳后可预冷到870880并保温一段时间，预冷过程中渗碳层析出二次渗碳体，渗层中残余奥氏体量减少，预冷温度不应过低，以免心部游离铁素体增多，降低心部硬度。
预冷应在炉内进行，并应防止表面脱碳，选择84010，预冷2h，淬火介质选择10#机械油。
因为20CrMnTi淬透性好，油淬临界直径D040油淬后可减少渗，16、）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位，国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些。
发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作，二、平动齿轮减速器工作原理简介，平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中，一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动。
通过齿廓间的啮合，驱动另一个齿轮作定轴减速转动，实现减速传动的作用，平动发生器可采用平行四边形机构，或正弦机构或十字滑块机构，本成果采用平行四边形机构作为平动发生器，平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构，也可以是实体的采用平行四边形机构。
有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构，因此又可以分，35、汽车齿轮使用最普遍的钢种是20CrMnTi，这是上世纪50年代我国从原苏联引进的中型的汽车齿轮，该钢晶粒细，渗碳时晶粒长大倾向小，具有良好的渗碳淬火性能，渗碳后可直接淬火。
文献指出，在1980年以前，我国的渗碳合金结构钢(包括20CrbinTi钢)在，但是在汽车生产时常常出现化学成分和力学性能合格的钢，由于淬透性能波动范围过大而影响产品质量的情况。
例如若20CrMnTi渗碳钢的淬透性过低，则制成的齿轮渗碳淬火后，心部硬度低于技术条件规定的数值，疲劳试验时，齿轮的疲劳寿命降低一半，若淬透性能过高，则齿轮渗。
12、98.3.1 渗碳淬火后畸变原因分析298.，经济各个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高，其中产品设计师决定产品性能、质量水平、市场竞争力和，因此我们应该注重产品的设计，通过有效的热处理方式提高减速机齿轮质量，使减速机产品更具有市场竞争力。
1.1 减速机齿轮的应用齿轮减速器在各行各业中十分，是一种不可缺少的机械传动装置，当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的，33、况和尺寸大小选择不同的钢号，例如奥迪轿车变速箱的主动齿轮、从动齿轮就分别选用上，b钢材的淬透性范围窄，一般为87HRc。
而且要求同一批投料要在4HRC以内，主要是为了控制齿轮热处理后的变形，这比DIN17210中规定的要严得多，也比国内齿轮钢的淬透性带窄得多，c含硫量控制在002O0035，这是为了改善钢材的切削性能，而不像国内标准那样仅规定上限，如SO.035。
这意味着越低越好，d含硅量要求严，Si()O.12%，这是为了改善渗碳层组织和性能比DIN17210(0，l7037)都要严格，e通过控制钢中含铝量(0020055)，34、来控制钢材晶粒度。
国产20Mn是通过加钛来细化晶粒，但加工易形成TiN夹杂物丽降低齿轮的接触疲劳寿命，用铝控制晶粒度可以避免这种缺点，f对钢的纯净度有较高的要求，这是为了提高齿轮的疲劳寿命，采用K法来评定钢中夹杂物。
为了保证钢的纯净度，要控制钢中含氧量，通常要求小于0.000015，日本工业标准JISG4052保证淬透性的结构钢中含，但是用得最普通的还是Cr钢(SCr420H)和Cr。
这些钢号在成分、性能要求及纯净度方面比我国的合金结，长期以来，我国载货，9、possible the whole proc，thus all of you to help.K，20CrMnTi。
Reducer gear，carburizing and quenching，defect目 录毕业设计（论文）中文摘要I毕业设，32、含量0.02，B系夹杂2级，cS及Al含量，硫含量处于0.01500.035之间或0.0250，铝含量处于0.0150.040之间。
国外汽车齿轮钢是在通用的渗碳结构钢基础上开发的，有Cr系、CrMn系、CrMnB系、CrMo系、C，在德国渗碳钢标准Dl72l0中合金钢有8个钢号，有Cr系、CrMn系、CrMo系、QNiMo系，其中用得最多的是Q钢和CrMn钢，我国从德国引进的奥迪、桑塔纳和捷达轿车用的齿轮钢为，它们除符合DIN17210标准的一般要求外，还要符合德国大众公司的标准要求。
德国大众公司用的齿轮钢有如下特点，a根据齿轮的工，3、0CrMnTi，减速机齿轮，渗碳淬火，缺陷毕业设计（论文）外文摘要Title，20CrMnTi Reducer Gear Car。
Heat treatment technology，The rapid development of ，so the，30、温回火(磨齿) 检验包装，低碳渗碳齿轮钢的心部碳含量较低而具有良好的韧塑性，齿轮表面经渗碳或碳氮共渗后可淬硬至HRC5862的，中碳调质齿轮钢调质处理后可使其整体具有良好的综合力。
而齿面等关键部位感应淬火后也可得到较高的表面硬度，调质齿轮钢主要用于制作中小模数的齿轮，而渗碳齿轮钢则用于制作较大模数的或重载齿轮，相比较而言，渗碳齿轮钢在齿轮行业中的重要性更大且应用范围更为广，1.4 国内外汽车齿轮发展现状我国汽车用齿轮钢的钢，如引进德系品牌的桑塔纳、奥迪、捷达轿车技术时。
齿轮钢也同时采用了大众企标的MnCr系列齿轮钢，在引进，17、为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况，外平动齿轮减速机构，其内齿轮作平动运动，驱动外齿轮并作减速转动输出，该机构亦称三环（齿轮）减速器。
由于内齿轮作平动，两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部，故其尺寸不紧凑，不能解决体积较大的问题，内平动齿轮减速，其外齿轮作平动运动，驱动内齿轮作减速转动输出。
由于外齿轮作平动，两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部，大大减少了机构整体尺寸，由于内平动齿轮机构传动效率高、体积小、输入输出同轴，故由广泛的应用前景，三、本项目的技术特点与关键技术，1.本项目的技术特点，本新型的内平动齿轮减速器与国内外已有的齿轮减速器相。
有如下特点，（1）传动比范围大，自I，39、劳断裂，C 、齿面在强磨擦作用下可能发生磨损和点蚀现象，D 、齿轮心部韧性过低时，在冲击作用下可能发生断裂A、表面高硬度、高耐磨性，齿面硬度 58-64HRC。
心部硬度 30-45HRC，B、齿面高的接触疲劳强度，C、齿根高的弯曲强度（b 1000Mpa ），D、心部较高强度、高韧性（ a k 60J/cm ，并根据零件的几何尺寸、使用寿命要求。
就能确定出零件应具有的主要力学性能指标，1.6 加工工艺性能要求减速机齿轮常用的加工工艺路，下料 锻造 正火 粗、半精切削加工 渗碳 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 检验20第六章 热处理后的金相组织，22、有的各类减速器多存在着消耗材料和能源较多，对于大传动比的减速器，该问题更为突出，而本新型减速器具有独特的优点。
由于减速装置在各部门中使用广泛，因此，人们都十分重视研究这个基础部件，不论在减小体积、减轻重量、提高效率、改善工艺、延长，有所改进的话，都将会促进资源（包括人力、材料和动力）的节省，可以预见，本新型减速器在国内外市场中的潜力是很大的。
特别是我国超大型减速器（如水泥生产行业，冶金，矿山行业都需要超大型减速器）大多依靠进口，而本减速器的一个巨大优势就是可以做超大型的减速器，完全可以填补国内市场的空白，并将具有较大的经济效益和社会效益。
将电动机输，36、碳淬火后内孔收缩量过大而影响齿轮装配，由于钢材淬透性能对轮齿心部的硬度和畸变都有极其重大，1985年冶金部颁布了我国的保证淬透性结构钢技术条，在此技术条件中列入了包括20CrMnTiH、20M。
标准中规定，用于制造齿轮的20CrMnTi钢的淬透性能指标为距，在此之后，采用20CrMnTi钢生产齿轮的齿心部硬度过低和畸，一般认为20CrMnTi等渗碳钢是本质细晶粒钢。
渗碳后晶粒不会租化，可直接淬火，但实际上由于钢材冶炼质量的影响，常常在正常条件下发生，28、含量可控制在20Ppm以下，目前，就国内齿轮用钢的生产而言。
主要集中在特钢企业(占总量85%90% )，仍旧采用传统的电弧炉炼钢，生产工艺基本有两种，(1)EAF(或BOF ) +LFV(或VAD，RH)精炼模(连)铸初轧开坯(或锻打) 横列式轧机，(2) UHP ( EBT ) +LF/VD精炼合。
对齿轮钢的冶炼而言，一般均配备二次精炼设备，电弧炉冶炼仅作为钢铁料的熔化工具(电弧炉向转炉方向，主要任务简化为脱碳脱磷，余精炼任务都通过炉外精炼完成，因此，现代化的超高功率电炉一般采用单渣法冶炼、强化吹氧，长弧泡沫渣操作工。
12cr5moi相当于何材质？
12Cr5Moi (S45110) 属于国标马氏体，执行标准，GB /T 20878-2007，相当于老牌号，1Cr5mo，美标执行标准对应牌号。
SA387Gr5Cl2，它的交货状态分两种，一种为退火、一种为正火加回火，12Cr5MoI、12Cr5MoNT、12Cr9M，其中。
“I”为完全退火或等温退火，“NT”为正火加回火。
关于16个工具材料缺陷失效分析实例20CrMnTi齿轮渗碳淬火讲解的内容就介绍到这里！