齿轮热处理常见缺陷分析与对策

第1章齿轮热处理概述

1.1齿轮类别及其性能要求

1.1.1齿轮的类别

1.1.2齿轮的性能要求

1.2典型齿轮材料及其热处理方法

1.2.1齿轮用钢的选择

1.2.2典型齿轮材料及其热处理方法

1.3齿轮热处理设备和生产用材料简介

1.3.1齿轮热处理设备

1.3.2齿轮热处理生产使用的材料及其分类

1.4齿轮热处理常见缺陷一览

第2章齿轮热处理典型缺陷分析与对策

2.1齿轮热处理加热缺陷分析与对策

2.1.1齿轮氧化与脱碳缺陷分析与对策

2.1.2齿轮欠热、过热和过烧缺陷分析与对策

2.1.3齿轮晶粒粗化与混晶缺陷分析与对策

2.1.4齿轮脱碳、过热与过烧的检验

2.2齿轮热处理冷却缺陷分析与对策

2.2.1齿轮淬火硬度及淬硬层深度缺陷分析与对策

2.2.2齿轮热处理变形缺陷分析与对策

2.2.3齿轮热处理裂纹缺陷分析与对策

2.3齿轮热处理变形与裂纹的检测

2.3.1齿轮热处理变形的检测

2.3.2齿轮热处理裂纹的检测

2.4齿轮热处理力学性能缺陷分析与对策

2.4.1抗拉强度缺陷分析与对策

2.4.2疲劳强度缺陷分析与对策

第3章齿轮的普通热处理缺陷分析与对策

3.1齿轮的退火与正火缺陷分析与对策

3.1.1退火缺陷分析与对策

3.1.2正火缺陷分析与对策

3.2齿轮退火及正火的质量检验项目及要求

3.2.1表面质量

3.2.2表面硬度

3.2.3变形量

3.2.4金相检验

3.3齿轮的淬火与回火缺陷分析与对策

3.3.1中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火硬度缺陷

分析与对策

3.3.2中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火金相组织缺陷

分析与对策

3.3.3中碳钢和中碳合金钢齿轮淬硬层缺陷分析与对策

3.3.4中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火其他缺陷分析与对策…

3.3.5中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火变形分析与对策

3.3.6中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火裂纹分析与对策

3.4齿轮淬火与回火的质量检验项目与要求

3.4.1外观检查

3.4.2表面硬度

3.4.3金相组织

3.4.4变形

第4章调质齿轮的热处理缺陷分析与对策

4.1常用调质齿轮钢材及其热处理

4.1.1合金结构钢

4.1.2优质碳素结构钢

4.1.3铸造碳钢及合金铸钢

4.2调质齿轮硬度缺陷分析与对策

4.2.1调质齿轮硬度低原因分析与对策

4.2.2调质齿轮硬度不均原因分析与对策

4.3齿轮调质深度不足原因分析与对策

4.4大模数齿轮的开齿调质工艺

4.5焊接齿轮的调质处理

4.6调质齿轮淬火裂纹分析与对策

4.7齿轮调质处理的质量检验

4.7.1调质齿轮的检验项目、内容及方法

4.7.2调质齿轮的力学性能及淬透性检验

4.7.3调质齿轮的金相组织检验

第5章齿轮的化学热处理缺陷分析与对策

5.1齿轮的渗碳热处理缺陷分析与对策

5.1.1齿轮的气体和固体渗碳热处理缺陷分析与对策

5.1.2齿轮的气体碳氮共渗缺陷分析与对策

5.1.3齿轮的渗碳热处理变形分析与对策

5.1.4齿轮的渗碳热处理裂纹分析与对策

5.1.5渗碳齿轮的质量检验项目、内容及方法

5.2齿轮的渗氮热处理缺陷分析与对策

5.2.1气体渗氮齿轮材料及其热处理

5.2.2气体渗氮齿轮硬度缺陷分析与对策

5.2.3气体渗氮齿轮金相组织缺陷分析与对策

5.2.4气体渗氮齿轮渗层深度缺陷分析与对策

5.2.5气体渗氮齿轮其他热处理缺陷分析与对策

5.2.6气体渗氮齿轮的质量检验项目及要求

5.2.7离子渗氮齿轮热处理缺陷分析与对策

5.2.8齿轮离子渗氮的质量检验项目、内容及要求

5.2.9齿轮的气体氮碳共渗缺陷分析与对策

5.2.10齿轮气体氮碳共渗的质量检验项目及要求

5.2.11渗氮齿轮热处理变形分析与对策

5.2.12渗氮齿轮表面裂纹分析与对策

第6章齿轮的感应热处理缺陷分析与对策

6.1感应淬火齿轮材料及其热处理方法

6.2感应淬火齿轮硬度缺陷分析与对策

6.2.1感应淬火齿轮表面硬度不足和出现软点或软带原因

分析与对策

6.2.2感应淬火齿轮表面硬度过高或过低原因分析与对策

6.2.3感应淬火齿轮表面硬度不均原因分析与对策

6.3感应淬火齿轮金相组织缺陷分析与对策

6.4感应淬火齿轮硬化层缺陷分析与对策

6.4.1感应淬火齿轮硬化层过浅或过深原因分析与对策

6.4.2感应淬火齿轮硬化层不均原因分析与对策

6.4.3感应淬火齿轮硬化层深度变化超过要求范围原因

分析与对策

6.5感应淬火齿轮其他热处理缺陷分析与对策

6.5.1防止感应淬火齿轮淬硬区域不符合要求的措施

6.5.2感应淬火齿轮局部烧熔麻点原因分析与对策

6.5.3感应淬火齿轮硬化层或尖角剥落原因分析与对策

6.5.4感应淬火齿轮硬化区分布不合理及硬度低原因

分析与对策

6.5.5齿轮感应淬火加热不均匀原因分析与对策

6.6感应淬火齿轮的返修

6.7齿轮的感应淬火变形原因分析与对策

6.7.1齿轮的感应淬火变形原因分析

6.7.2减小与控制齿轮感应淬火变形的措施

6.7.3齿轮的其他感应淬火变形控制方法

6.8齿轮的感应淬火裂纹原因分析与对策

6.8.1齿轮材料不良造成的感应淬火裂纹原因分析与对策

6.8.2齿轮设计或机械加工不当造成的感应淬火裂纹原因

分析与对策

6.8.3齿轮淬火加热温度过高或加热不均造成的感应淬火裂纹

原因分析与对策

6.8.4齿轮淬火冷却条件不良造成的感应淬火裂纹原因

分析与对策

6.8.5操作不良造成的齿轮感应淬火裂纹原因分析与对策

6.9高频淬火齿轮产生废品原因分析与对策

6.10感应淬火齿轮的质量检验项目及要求

第7章齿轮的失效原因分析与对策

7.1齿轮的失效形式

7.2齿轮齿面的失效原因分析与对策

7.2.1齿轮齿面磨损原因分析与对策

7.2.2齿轮齿面塑性变形原因分析与对策

7.2.3齿轮齿面胶合原因分析与对策

7.2.4齿轮齿面点蚀原因分析与对策

7.2.5齿轮硬化层剥落（或称深层剥落、硬化层压碎）原因

分析与对策

7.3齿轮断裂原因分析与对策

7.4齿轮的其他失效原因分析与对策

7.4.1齿轮轮齿崩齿原因分析与对策

7.4.2齿轮轮齿的末端损坏原因分析与对策

7.5中重型载货汽车弧齿锥齿轮失效原因分析与对策

7.5.1弧齿锥齿轮制造问题造成的失效原因分析与对策

7.5.2弧齿锥齿轮装配及使用问题造成的失效原因分析

与对策

附录

附录A侵蚀剂

附录B热处理相关标准目录

附录C国内外常用结构钢对照表

附录D不同布氏硬度试验条件下施加的试验力（GB/T 231.1—2009《金属布氏硬度试验第1部分：试验方法》）

附录E洛氏硬度标尺及适用范围（GB/T 230.1—2009《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法》）

附录F维氏硬度负荷与试验力

参考文献 2100433B

本书主要对齿轮热处理生产中经常出现的缺陷及其产生原因作了详细分析，并叙述了齿轮热处理缺陷的影响因素、危害及检验方法等。同时，结合当前热处理新技术、新工艺、新材料及新设备等提出了防止与控制这些缺陷的方法与措施。书中还介绍了典型齿轮使用中常见的失效形式及其危害，对齿轮失效原因进行了详细分析，提出了预防与改进措施，并列举了大量生产及使用中的实例加以说明。 全书注重实用性、科学性、先进性和可操作性，具有较高的使用价值。

本书可供从事齿轮热处理生产和检验的技术人员和工人等阅读，同时对从事齿轮的设计、制造、使用、管理、营销的人员及高等院校、科研单位人员也有一定的参考价值。

第1章 常见热处理缺陷的类型及分析方法

1.1　热处理常见的缺陷类型

1.1.1　热处理裂纹

1.1.2　热处理变形

1.1.3　热处理性能不合格

1.2　缺陷分析的步骤和方法

1.3　热处理缺陷的对策方略

第2章 加热过程中产生的缺陷及其对策

2.1　氧化与脱碳

2.1.1　氧化和脱碳的机理

2.1.2　零件加热常用介质的作用和防止氧化和脱碳的措施

2.1.3　其他影响零件氧化和脱碳的因素

2.1.4　钢铁零件的表面腐蚀

2.1.5　零件表面氧化和脱碳的后续处理

2.2　过热和过烧

2.2.1　过热

2.2.2　过烧

2.2.3　防止零件过热和过烧的措施

2.3　氧化和脱碳实例分析

2.3.1　钢板弹簧的氧化和脱碳

2.3.2　螺栓的表面脱碳

2.3.3　汽车连杆的脱碳

2.3.4　热锻40Cr连杆螺栓的局部过烧造成断裂

第3章　淬火过程中产生的缺陷及其对策

3.1　概述

3.2　淬火应力分析

3.2.1　热应力

3.2.2　组织应力

3.3　淬火裂纹

3.3.1　淬火裂纹的特征

3.3.2　淬火开裂原因和形式

3.3.3　淬火裂纹的一般特点

3.3.4 影响零件开裂的因素和防止措施

3.3.5　其他裂纹

3.3.6　导致淬火零件裂纹的淬火加工

3.4　淬火变形

3.4.1　热处理变形的机理

3.4.2　影响零件变形的因素

3.4.3　零件热处理变形的规律

3.4.4　减小变形的热处理工艺的选择

3.4.5　其他防止零件变形的方法

3.4.6 工件热处理变形的校直方法

3.5　淬火后硬度不均匀、硬度不够

3.5.1　淬火后硬度不均匀

3.5.2　淬火后硬度不足

3.6　工具钢的淬火缺陷

3.6.1　碳素工具钢和合金工具钢常见热处理质量缺陷

3.6.2　高合金钢和高速工具钢常见热处理质量缺陷

3.6.3　工具钢热处理时的基本思路

3.7　实例分析

3.7.1　圆板牙的热处理及变形的控制

3.7.2　65Mn金刚石圆锯片基体的热处理和变形的控制

3.7.3 高速钢拉刀热处理变形的控制

3.7.4　塞规淬火裂纹及其控制

3.7.5　柴油机摆臂轴淬火剥落裂纹和防止措施

第4章 回火过程中产生的缺陷及其对策

4. 1 硬度不足

4．1．1 加热温度和保温时间的影响

4．1．2 回火温度的影响

4．1．3 冷却速度、冷却介质以及化学成分的影响

4．1．4 零件表面脱碳

4．2 硬度偏高

4．3 回火裂纹

4．4 回火脆性

4．5 实例分析

第5章 表面淬火缺陷及其对策

5．1 高频淬火缺陷

5．1．1 感应淬火的意义和作用

5．1．2 感应加热表面质量的检查

5．1．3 常见的高频表面淬火缺陷

5．1．4 提高高频淬火件性能的措施和要求

5．2 电接触加热表面淬火缺陷

5．3 火焰加热表面淬火缺陷

5．3．1 火焰力口热表面淬火的意义和应用

5．3．2 火焰加热表面淬火常见缺陷和防止措施

5．3．3 影响火焰淬火表面质量的因素

5．4 实例分析

5．4．1 齿轮的表面淬火开裂

5．4．2 60钢轴的高频淬火出现螺旋状软带

5．4．3 感应淬火时孔洞的边缘出现淬火裂纹

第6章 化学热处理缺陷及其对策

6．1 渗碳

6．1．1 渗碳的作用

6．1．2 渗碳零件的热处理

6．1．3 零件渗碳后常见的热处理缺陷和预防措施

6．1．4 渗碳零件的变形

6．1．5 渗碳零件裂纹形成原因和采取的措施

6．1．6 零件渗碳后的机械加工

6．2 渗氮

6．2．1 对渗氮零件的技术要求

6．2．2 零件渗氮的缺陷和防止措施

6．3 氮碳共渗

6．3．1 气体氮碳共渗

6．3．2 液体氮碳共渗

6．4 气体碳氮共渗

6．5 实例分析

6．5．1 齿轮的渗碳畸变

6．5．2 渗碳齿轮的磨削裂纹

6．5．3 气门液体软氮化后表面腐蚀和粗糙度超差

参考文献

2100433B

《连铸钢缺陷分析与对策》是连铸钢缺陷分析与对策研究的实用性专著。应用扫描电镜对连铸钢缺陷给予一个全新的描述和诠释。按照钢材生产流程，向读者展示连铸钢各个阶段钢中缺陷的宏观和微观形貌。系列介绍连铸钢中缺陷在生产和使用各个阶段前后的变化规律。代表性地分析典型缺陷的生成原因及各类缺陷对钢材性能的影响，提出了生产优质钢减少或避免缺陷产生的工艺路线和措施。