齿轮常用材料及选择原则

钢材的分类一、 非合金钢、（a、普通质量非合金钢b、优质非合金钢。C、特殊质量非合金钢。）二、 低合金钢、1、按质量分、（a、普通质量低合金钢b、优质低合金钢c、特殊质量低合金 钢） 2、按主要性能及使用特性分类（a、可焊接的低合金高强度结构钢b、低合金 耐候钢c、低合金钢筋钢）三、 合金钢、1、按质量分 、（a、优质合金钢b、特殊质量合金钢） 2、按性能分、（a、工程结构钢b、机械结构钢，包括调质处理合金结构钢，表 面硬化合金钢，冷塑性成型合金结构钢，合金弹簧钢。C、不锈、耐蚀和耐热 钢。d、工具钢，包括合金工具钢，高速工具钢。合金工具钢分为量具、刀 具钢，耐冲用工具钢，冷作模具钢，热作模具钢，无磁模具钢，塑料模具钢 ，高速工具钢又分为钼系、钴系、钨系高速工具钢。E、轴承钢，高碳铬轴承 钢，渗碳轴承钢，不锈、无磁轴承钢。F、特殊物理性能钢。四、 碳钢、低碳钢（C0.25%）中碳钢（0.25%0.60%）五、 按冶炼时脱氧程度分：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。六、 按炼炉分：平炉钢、转炉钢。七、 按用途分：结构钢，工具钢，特殊结构工具钢。常用钢材外形分类（a、棒钢:热轧和冷轧，按断面形状分圆、扁、方、六角、八角钢。B、型钢：按断面分等边角钢、不等边角钢、工字钢、槽钢、丁字钢、乙字钢。C、钢板：热轧和冷轧，厚度3mm为薄钢板。D、钢带、钢管：镀锌与不镀锌、带螺纹和不带螺纹钢管。E、钢丝：钢丝绳。常用化学元素符号读音元素名称符号读音元素名称符号读音元素名称符号ge铬Crni铌Nbqian 铅Pbnie 镍Nitan钽Tabi铋Bigui硅Si qing氢Ha锕Acmeng锰Mntan碳C铈Celu铝Alyang氧Opi铍Belin磷Pna钠Na铯Sewu钨Wmei镁Mggao锆Zrmu钼Moliu硫S镧Lafan钒Vlu氯Clbei钡Batai钛Tjia钾Kgong汞Hgtong铜Cuxin锌Zngai钙Catie铁Feyin银Agdian碘Ipeng硼Bxi锡Snxiu溴Brgu钴Coti锑Sbfu氟Fdan氮Njin金Au烯土Re钢铁及合金类型于统一数字代码钢铁及合金类型前缀字母统一代号钢铁及合金类型前缀字母统一代号合金结构钢AA杂类材料MM轴承钢BB粉末及粉末材料PP铸铁铸钢及铸造合金CC快淬金属及合金QQ电工用钢及纯铁EE不锈耐蚀及耐热钢SS铁合金及生铁FF工具钢TT高温合金及耐蚀合金HH非合金钢UU精密合金及其他特殊物理性能材料JJ焊接钢及合金WW低合金钢LL中国钢铁产品牌号表示方法名称汉字符号铸钢ZG牌号头炼钢用生铁炼L牌号头铸造用生铁铸Z牌号头球墨铸铁用生铁球Q牌号头脱碳低磷生铁脱炼TL牌号头含釩生铁釩F牌号头耐磨生铁耐磨NM牌号头灰铸铁灰铁HT牌号头可锻铸铁可铁KT牌号头球墨铸铁球铁QT牌号头耐热铸铁热铁RT牌号头粉末及粉末材料粉F牌号头碳素结构钢屈Q牌号头低合金高强度钢屈Q牌号头耐候钢耐候NH*牌号尾保证渗透性钢H*牌号尾易切削非调质钢易非YF牌号头热锻用非调质钢非F牌号头易切削钢易Y牌号头电工用热轧硅钢电热DR牌号头电工用冷轧无取向硅钢无W*牌号中电工用冷轧取向硅钢取Q*牌号中电工用冷轧取向高磁感硅钢取高QG*牌号中电磁纯铁电铁DT牌号头碳素工具钢 碳T牌号头塑料模具钢塑模SM牌号头滚珠轴承钢滚G牌号头焊接用钢焊H牌号头钢轨钢轨U牌号头铆螺钢铆螺ML牌号头锚链钢锚M牌号头地质钻探钢管用钢地质DZ牌号头汽车大梁用钢梁L*牌号尾矿用钢矿K*牌号尾压力容器用钢容R*牌号尾桥梁钢桥q*牌号尾锅炉钢锅g*牌号尾焊接气瓶用钢焊瓶HP*牌号尾车辆车轴用钢辆轴LZ牌号头机车车轴用钢机轴JZ牌号头管线用钢S牌号头沸腾钢沸F*牌号尾半镇静钢半b*牌号尾特殊镇静钢特镇TZ*牌号尾质量等级A*牌号尾B*牌号尾C*牌号尾D*牌号尾E*牌号尾中国钢铁产品种类及牌号表示方法产品名称牌号举例表示方法说明1碳素结构钢Q195F Q215AF Q235Bb Q255A Q275F沸腾钢 Q 235 B b b半镇静钢 脱氧方法Z镇静钢（可省略） TZ特殊镇钢（可省略） 质量等级：A、B、C、D 屈服点（强度）值（MPa） 钢材屈服强度“屈”字的拼音首位字母2优质碳素结构钢 普通含锰量 较高含锰量 锅炉用钢08F,45,20A 40Mn,70Mn 20g3低合金高强度 结构钢Q295 Q345A Q390B Q420c Q460E4碳素工具钢 普通含锰量 较高含锰量T7,T12A T8Mn5易切削结构钢 普通含锰量 较高含锰量Y12，Y30 Y40Mn、Y45Ca6电工用热轧硅 钢薄钢板DR510-50 DRl750G-357电磁纯铁热轧厚板DT3 DT4A8合金结构钢25Cr2MoVA 30CrMnSi9弹簧钢50CrVA 55Si2Mn10滚动轴承钢GCr9 GCrl5SiMn11合金工具钢4CrW2Si CrWMn12高速工具钢W18Ca4V W12Cr4V5C0513不锈钢和耐热 钢1Crl3 00Crl8Nil0N 0Cr25Ni2014专门用途钢 铆螺钢 焊接用碳素结构钢 焊接用合金结构钢 焊接用不锈耐热钢 造船用钢 桥梁用钢 锅炉用钢 压力容器用钢 低温压力容器用钢 焊接气瓶用钢 保证淬透性结构钢 汽车大梁用钢MLl0，ML40Mn H08，H08MnA H08Mn2Si? H00Crl9Ni9 3C，15MnTiC 16q，15Mnvq 20g，15CrMoG 20R，15MnVNR 16MnDR HP245，HF265 40CrH，20MnTiBH 09MnREL15高温合金GHl040 GHll40 GH2302 GH3044GH1、140 牌号的顺序号 2、固溶强化型铁基合金3、时效硬化型铁基合金 合金分类号固溶强化型镍基合金4、时效硬化型镍基合金 5、代表高温合金 6、钴基合金16耐蚀合金NSlll NS322 NS333 NS411NS 3 1 2不同合金牌号的顺序号 1NiCr系 2NiCo系 不同合金序列号3NiCrMo序 4NiCrMoCu序 1固溶强化型铁镍基合金 2时效硬化型铁镍基合金合金分类号 3固溶强化型镍基合金4时效硬化型镍基合金 代表耐蚀合金注：1.平均合金含量1.5%者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。 2.平均合金含量为1.5%2.49%、2.50%3.49%、22.5%23.49%、时相应的注为2、3、23、。 3.成份含量皆指质量指数。齿轮常用部分材料钢材种类材料牌号 钢材种类材料牌号钢材种类材料牌号灰铸铁HT250合金结构钢20CrMnTi 合金结构钢40CrMnTi灰铸铁HT300 合金结构钢12Cr2Ni4 灰铸铁HT350 合金结构钢20Cr2Ni4 球墨铸铁QT500-5 合金结构钢35CrAIA 球墨铸铁QT600-2 合金结构钢38CrMoALA 铸钢ZG310-570 合金结构钢40MnB铸钢ZG340-640 合金结构钢 42CrMo铸钢ZG340-640 合金结构钢30Mn2合金结构钢30CrMnSi 合金结构钢40CrNi合金结构钢35SiMn 合金结构钢20MnB合金结构钢38SiMnMo 合金结构钢20CrMnTo合金结构钢40Cr 合金结构钢38CrMoAl合金结构钢45 合金结构钢40MnVB合金结构钢40Cr 合金结构钢20Mn2B合金结构钢20Cr 合金结构钢20MnVB合金结构钢30CrMnSi 合金结构钢20CrMnTi 合金结构钢35SiMn 合金结构钢12Cr2Ni4 合金结构钢38SiMnMo 合金结构钢本公司现用钢材材种合金结构钢20CrMnTiH40455065707580120合金结构钢20CrMnTiH5120合金结构钢20CrMo45合金结构钢40Cr2532合金结构钢20CrMo45齿轮的常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。锻钢包括：碳素钢、合金钢、不锈钢。（问题：齿轮直径不超过400mm所用材料是否都是锻钢）本公司主要用调质处理合金结构钢。对于受冲击载荷时，齿轮容易折断应选择韧性好的材料。对于高速闭式传动，齿面易点蚀，应选用齿面硬度较好的材料。对于低速中载、轮齿折断、点蚀、磨损均可发生时，应选取机械强度、齿面硬度等综合机械性能好的材料。齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多。 1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。 2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。 齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。 3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。 4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。 5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为3050HBS或更多。当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约 20，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。什么是精锻精锻分为冷锻、温锻、热精锻和等温精锻工艺。按金属变形时的流动情况，精锻可分为开式精锻和闭式精锻、锻压机分为机械式压力机或液压机。精锻的优势采用模锻工艺锻造，得到外形、尺寸公差、表面质量等指标超过普通锻造，且后续机械加工余量和道次可以得到减少的制造过程。经锻造或精密模锻意指所生产的段品可容许其中某些部分不需要机械加工，因为此些部分的尺寸公差及表面粗糙度已于一般（初）机加工的状况相同、相类似、相仿。经精密锻造后，相关之锻品只需少量的机械加工，甚至根本不必加工。精锻出来的锻坯要比普通坯件或铸造坯件在机加时车落的铁屑少很多，可直接到到减少产品成本的效果。齿轮的光洁度并不是越光滑越好，太光滑的齿面润滑油膜不宜形成，会使齿轮早起寻坏？精锻还有什么优势？锻造和精密模锻的区别在哪里？精锻、模锻及开式和闭式的区别在哪里？他们之间怎么组合在一起。我们的机器是机械式还是液压式？在与客户接触时，客户一般经常会问哪些关于材质、设备、机械加工方面的问题？我们公司是不是热精锻工艺+闭式模锻工艺+机械加工+热处理=成品？注：40Cr钢可用40MnVB替代；20Cr、20CrMnTi钢可用20Mn2B或20MnVB替代8齿轮材料的选择原则: