20CrMnH齿轮锻坯好在连续式等温正火炉中处理,935~945℃加热,640~650℃先预冷后等温,可获得均匀的铁素体+珠光体组织,硬度为156~207HB。文献指出,20CrMoH钢冶炼工艺稳定,淬透性带较窄且易于控制,与20CrMnTi钢齿轮比较,具有热处理畸变小;渗层有良好、稳定的淬透性;金相组织、渗碳淬火后的表面和心部硬度,均能较好地满足技术要求;疲劳性能好,比较适合汽车中小模数齿轮。综合考虑齿轮的服役条件,既齿轮的疲劳寿命,又减少齿轮的热处理畸变,在用以制造变速箱齿轮时应为J9=30~36HRC,用以制造后桥齿轮时应为J9=37~42HRC。
随着国外车型的引进,各种齿轮钢的国产化使我国的齿轮钢水平上了一个新台阶。德国的Cr-Mn钢,日本的Cr-Mo系钢,和美国的SAE86钢满足了中小模数齿轮用钢。国产载货汽车齿轮有的采用美国牌号SAE8822H钢,如8t和10t桥用圆锥齿轮采用SAE8822H,该钢的主要化学成分(质量分数,%)为0.19~0.25C,0.70~1.05Mn,0.15~0.35Si,0.35~0.75Ni,0.35~0.65Cr,0.30~0.40Mo。文献认为,控制淬透性是解决齿轮畸变问题的关键。为减少畸变应选用Jominy淬透性带宽在4HRC以下的H钢。采用H钢的齿轮热处理后精度(接触区)比普通钢高70%~80%,使用寿命延长。
凸轮轴齿形带轮:凸轮轴齿形带轮是各种汽车发动机中普遍使用的粉末冶金零件,通过一次成形和精整工艺,不需要其他后处理工艺,可以完全达到尺寸精度要求,尤其是齿形精度。因此,与用传统机械加工方法制造相比,在材料投入和制造上都大大减少,它是体现粉末冶金特点的典型产品。
齿面磨损:对于开式齿轮传动或含有不清洁的润滑油的闭式齿轮传动,由于啮合齿面间的相对滑动,使一些较硬的磨粒进入了摩擦表面,从而使齿廓改变,侧隙加大,以至于齿轮过度减薄导致齿断。一般情况下,只有在润滑油中夹杂磨粒时,才会在运行中引起齿面磨粒磨损。齿面胶合:对于高速重载的齿轮传动中,因齿面间的摩擦力较大,相对速度大,致使啮合区温度过高,一旦润滑条件不良,齿面间的油膜便会消失,使得两轮齿的金属表面直接接触,从而发生相互粘结。当两齿面继续相对运动时,较硬的齿面将较软的齿面上的部分材料沿滑动方向撕下而形成沟纹。