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內容簡介

　　《齒輪的熱處理畸變、裂紋與控製方法》對齒輪熱處理畸變、裂紋産生原因、影響因素等進行瞭詳細分析和探討，同時提齣瞭控製與預防的方法和措施。其主要內容包括：熱處理應力的概述、熱處理畸變及其原因分析和規律、齒輪的整體熱處理畸變與控製、齒輪的化學熱處理畸變與控製、齒輪的感應熱處理畸變與控製、影響齒輪熱處理畸變的（其他）因素、減小與控製齒輪熱處理畸變的方法與措施、齒輪熱處理畸變的校正、齒輪的熱處理裂紋原因分析與防止措施。書中列舉瞭大量的實例加以分析說明與改進，既有理論分析，又有豐富的生産實踐經驗，對控製、預防及解決實際生産中遇到的齒輪畸變與裂紋問題具有較強的指導意義和實用價值。
　　《齒輪的熱處理畸變、裂紋與控製方法》可供熱處理工程技術人員、工人閱讀使用，也可供相關專業在校師生參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 熱處理應力的概述
1.1 熱處理應力及其分類
1.2 熱處理殘餘應力

第2章 熱處理畸變及其原因分析和規律
2.1 熱處理畸變機理
2.2 熱處理畸變的種類
2.3 外應力與熱處理畸變
2.4 內應力與熱處理畸變
2.5 熱處理畸變原因分析及畸變規律

第3章 齒輪的整體熱處理畸變與控製
3.1 環套類齒輪的熱處理畸變與控製
3.1.1 中碳鋼環套類齒輪的熱處理畸變與控製
3.1.2 中碳低閤金鋼環套類齒輪的熱處理畸變與控製
3.2 軸類齒輪的熱處理畸變與控製
3.2.1 軸類齒輪的熱處理畸變
3.2.2 軸類齒輪的熱處理畸變影響因素及其控製措施
3.2.3 中碳鋼和中碳閤金鋼帶鍵槽齒輪軸的熱處理畸變與控製

第4章 齒輪的化學熱處理畸變與控製
4.1 齒輪的滲碳熱處理畸變與控製
4.1.1 齒輪的滲碳熱處理畸變
4.1.2 齒輪的滲碳熱處理畸變影響因素
4.1.3 控製與減小齒輪滲碳熱處理畸變的措施
4.1.4 環形齒輪（盤形齒輪、齒圈）的滲碳熱處理畸變與控製
4.1.5 帶內花鍵齒輪的滲碳淬火畸變與控製
4.1.6 雙聯齒輪的滲碳淬火畸變與控製
4.1.7 齒輪軸的滲碳淬火畸變與控製
4.1.8 大型齒輪（軸）的滲碳淬火畸變與控製
4.1.9 大型焊接齒輪的滲碳淬火畸變與控製
4.1.10 齒輪的碳氮共滲熱處理畸變與控製
4.2 齒輪的滲氮熱處理畸變與控製
4.2.1 滲氮熱處理及其特點
4.2.2 滲氮對齒輪熱處理畸變的影響
4.2.3 齒輪的氣體滲氮和離子滲氮畸變與控製
4.2.4 環套類齒輪的滲氮熱處理畸變與控製
4.2.5 軸類齒輪的滲氮熱處理畸變與控製
4.2.6 齒輪的氮碳共滲熱處理畸變與控製
4.2.7 齒輪的低壓真空氮碳共滲技術
4.2.8 齒輪的深層滲氮技術
4.2.9 齒輪的稀土催滲氮技術

第5章 齒輪的感應熱處理畸變與控製
5.1 齒輪的感應熱處理及其特點
5.2 齒輪的感應淬火畸變與控製
5.2.1 感應淬火的特點
5.2.2 感應淬火的畸變
5.2.3 減小與控製齒輪感應淬火畸變的措施
5.3 齒輪的高頻感應淬火畸變與控製
5.3.1 齒輪的高頻感應淬火畸變特點及其影響因素
5.3.2 不同高頻感應淬火方法及其畸變特點
5.3.3 齒輪高頻感應淬火後的畸變
5.4 齒輪的中頻感應淬火畸變與控製
5.4.1 軸類齒輪的中頻感應淬火畸變與控製
5.4.2 環套類齒輪的中頻感應淬火畸變與控製
5.5 埋液感應淬火畸變控製技術

第6章 影響齒輪熱處理畸變的（其他）因素
6.1 鋼中含碳量對畸變的影響
6.2 鋼中閤金元素對畸變的影響
6.3 鋼的淬透性對畸變的影響
6.4 齒輪形狀、截麵尺寸對畸變的影響
6.5 鋼的原始組織對畸變的影響
6.5.1 鋼的原始組織對熱處理畸變的影響
6.5.2 連鑄坯形對齒輪熱處理畸變的影響
6.6 鍛造對畸變的影響
6.7 毛坯預備熱處理對畸變的影響
6.8 殘餘應力對畸變的影響
6.9 淬火加熱過程對畸變的影響
6.10 淬火溫度對畸變的影響
6.11 淬火冷卻對畸變的影響
6.11.1 冷卻速度與淬火冷卻介質對畸變的影響
6.11.2 冷卻不均勻引起的畸變
6.11.3 淬火冷卻介質溫度對畸變的影響
6.12 淬火操作對畸變的影響
6.12.1 齒輪裝夾及支承方式對畸變的影響
6.12.2 淬火加熱溫度及加熱均勻性對畸變的影響
6.12.3 重復淬火對畸變的影響
6.12.4 淬火冷卻對畸變的影響
6.12.5 其他操作因素對畸變的影響
6.13 迴火、冷處理及時效處理對畸變的影響
6.13.1 迴火對畸變的影響
6.13.2 冷處理對畸變的影響
6.13.3 時效處理對畸變的影響

第7章 減小與控製齒輪熱處理畸變的方法與措施
7.1 閤理選材和正確設計
7.1.1 閤理選材
7.1.2 正確設計齒輪結構
7.1.3 正確設計齒輪硬度
7.2 優化鍛造
7.3 采用預備熱處理
7.3.1 預備退火處理
7.3.2 齒輪半成品的預備熱處理
7.3.3 鑄鋼齒輪的預備熱處理
7.3.4 滲碳齒輪毛坯的預備熱處理
7.3.5 滲碳齒輪毛坯的等溫正火處理
7.3.6 預備調質處理
7.4 消除機械加工殘餘應力
7.4.1 閤理選擇切削用量
7.4.2 熱處理前的殘餘應力消除
7.5 閤理調整冷熱加工工序
7.5.1 畸變試樣與畸變試驗
7.5.2 閤理安排冷熱加工工序
7.5.3 預留加工餘量
7.5.4 進行預先修正
7.5.5 采用預先脹大花鍵孔方法
7.5.6 感應加熱預先收縮內孔方法
7.5.7 采用“去滲碳層→二次加熱淬火”方法
7.6 閤理選擇裝爐及支承方式
7.7 減小熱應力
7.7.1 選擇閤理的加熱方法
7.7.2 選擇適當的淬火加熱溫度、加熱速度和保溫時間
7.7.3 提高淬火油溫度
7.7.4 采用分級淬火工藝
7.7.5 采用等溫淬火工藝
7.7.6 采用亞溫淬火（臨界溫度淬火）工藝
7.7.7 采用噴液淬火方法
7.7.8 閤理選擇淬火冷卻介質及淬火方式
7.8 改進熱處理工藝與材料
7.8.1 采用滲氮（或氮碳共滲）工藝代替滲碳淬火
7.8.2 采用“中碳鋼調質+感應淬火”代替滲碳淬火
7.8.3 采用局部感應淬火代替整體加熱淬火
7.8.4 采用鹽浴快速加熱淬火工藝
7.8.5 采用碳氮共滲代替滲碳淬火
7.8.6 采用“正火+迴火”代替調質處理
7.8.7 改變齒輪材料
7.9 采用減小齒輪畸變的熱處理工藝方法與裝備
7.9.1 減小齒輪畸變的熱處理工藝方法
7.9.2 減小細長齒輪軸、薄片盤形齒輪和薄壁齒套畸變的工藝方法
7.9.3 減小復雜齒輪體積畸變和翹麯畸變的工藝方法
7.9.4 減小齒輪時效畸變的工藝方法
7.9.5 采用壓床淬火
7.10 采用先進的工藝和裝備減小與控製齒輪熱處理畸變
7.10.1 采用低壓真空熱處理爐與高壓氣淬設備及其工藝
7.10.2 采用激光熱處理技術與裝備
7.10.3 采用稀土滲碳（碳氮共滲）技術與BH催滲碳技術
7.10.4 采用雙頻感應淬火技術與裝備
7.10.5 采用滲碳後感應淬火技術
7.10.6 采用新的模壓感應淬火技術
7.10.7 采用同步雙頻感應淬火技術
7.11 采用微小畸變鋼材減小齒輪畸變

第8章 齒輪熱處理畸變的校正
8.1 齒輪熱處理畸變的校正方法
8.1.1 冷態校正方法
8.1.2 熱態校正方法
8.1.3 淬火狀態校正方法
8.1.4 迴火校正方法
8.2 軸類齒輪熱處理畸變的校直方法
8.2.1 冷態校直方法
8.2.2 熱態校直方法
8.3 環套類齒輪熱處理畸變的校正方法
8.3.1 收縮（內）孔方法
8.3.2 脹大（內）孔方法
8.3.3 使用胎具迴火定型校正方法
8.3.4 利用迴火校正花鍵孔方法
8.3.5 采取噴砂校正方法
8.3.6 環形齒輪圓度畸變的熱點校正方法
8.3.7 利用淬火壓床的校正方法
8.3.8 采用圓度校正機校正圓度畸變方法
8.3.9 采用翻麵裝夾方式校正畸變方法
8.3.10 齒輪花鍵孔的校正方法
8.3.11 齒輪的感應加熱應力校正方法
8.3.12 齒輪的雙液淬火收縮內孔方法
8.3.13 齒輪的淬火校正方法
8.3.1 4 縮孔齒輪的化學酸蝕挽救方法
8.3.1 5 滲碳齒輪的鏇轉校直方法
8.4 齒輪齒形的校正方法
8.4.1 齒部校正
8.4.2 硬齒麵切削加工校正方法

第9章 齒輪的熱處理裂紋原因分析與防止措施
9.1 淬火殘餘應力的類型、作用特點及裂紋的形成規律
9.1.1 淬火殘餘應力的類型
9.1.2 淬火殘餘應力的作用特點及裂紋的形成規律
9.1.3 淬火應力對工件裂紋的作用
9.2 熱處理裂紋的分類
9.3 熱處理裂紋的特徵與類型
9.3.1 淬火裂紋的特徵
9.3.2 熱處理裂紋的類型
9.4 形成齒輪淬火裂紋的影響因素
9.4.1 鋼的化學成分對淬火裂紋的影響
9.4.2 原材料缺陷對齒輪淬火時形成裂紋的影響
9.4.3 齒輪結構對形成裂紋的影響
9.4.4 淬火前的原始組織及應力狀態對形成裂紋的影響
9.4.5 加熱因素對形成淬火裂紋的影響
9.4.6 冷卻因素對形成淬火裂紋的影響
9.4.7 齒輪錶麵脫碳對形成淬火裂紋的影響
9.4.8 迴火對形成裂紋的影響
9.5 防止齒輪形成裂紋的方法與措施
9.5.1 閤理設計齒輪結構與優選鋼材
9.5.2 改善齒輪鍛造質量
9.5.3 適當安排冷熱加工工序及正確選擇預備熱處理
9.5.4 正確選擇加熱介質、加熱溫度及保溫時間
9.5.5 消除齒輪的殘餘應力
9.5.6 閤理選用淬火冷卻介質和淬火方法
9.5.7 預防白點退火
9.5.8 防止淬火裂紋的其他方法
9.6 齒輪的感應淬火裂紋形成原因及其防止措施
9.6.1 齒輪結構或錶麵質量造成的淬火裂紋及其防止措施
9.6.2 齒輪材料因素造成的淬火裂紋及其防止措施
9.6.3 加熱溫度過高或加熱不均造成的淬火裂紋及其防止措施
9.6.4 冷卻條件不良造成的淬火裂紋及其防止措施
9.6.5 齒輪的噴液及浸液感應淬火
9.6.6 齒輪高頻感應淬火裂紋特徵及其形成原因和防止措施
9.6.7 齒輪中頻感應淬火裂紋的形成原因及其防止措施
9.6.8 采用埋液淬火預防齒輪感應淬火裂紋
9.6.9 齒輪超音頻感應淬火裂紋形成原因及其防止措施
9.7 齒輪的化學熱處理裂紋形成原因及其防止措施
9.7.1 滲碳齒輪錶麵裂紋形成原因及其防止措施
9.7.2 滲氮齒輪錶麵裂紋形成原因及其防止措施
9.8 齒輪的噴丸處理形成裂紋原因及其防止措施
9.9 齒輪的磨削裂紋形成原因及其防止措施
9.9.1 齒輪磨削裂紋的特徵
9.9.2 齒輪的磨齒裂紋
9.9.3 齒輪花鍵的磨削裂紋
9.9.4 齒輪磨削裂紋與淬火裂紋的區彆
9.9.5 齒輪的磨削裂紋産生原因分析
9.9.6 防止齒輪磨削裂紋的措施
9.9.7 防止齒輪磨削裂紋的實例
9.10 調質齒輪淬火裂紋形成原因分析及其防止措施
參考文獻

前言/序言

　　改革開放以來，我國齒輪行業伴隨國民經濟的快速發展取得瞭巨大進步。齒輪産品種類齊全，廣泛應用於航空、船舶、兵器裝備、汽車摩托、農機、機床工具、工程機械、軌道交通、起重運輸、礦山冶金、電力能源、石油化工和儀器等20多個領域，形成瞭獨立完整的工業體係。
　　熱處理是提高齒輪強度、硬度、耐磨性、韌性及綜閤疲勞性能的重要工藝方法。但是，在熱處理過程中，常因原材料、設計、工藝及操作等方麵的問題，導緻齒輪産生裂紋而報廢，給企業造成瞭較大的經濟損失。因此，齒輪的熱處理裂紋是齒輪熱處理生産中最嚴重的缺陷之一。研究與掌握齒輪熱處理裂紋的成因、影響規律並提齣預防措施與方法，是提高産品質量，減少損失，延長齒輪使用壽命的重要內容。
　　齒輪在熱處理過程中，由於熱應力和組織應力的作用，導緻齒輪的尺寸和形狀發生變化，即産生熱處理畸變。畸變不僅使齒輪的精度降低，而且還影響齒輪的強度和使用壽命，也是産生噪聲和局部應力集中的根源。對於不磨削（齒麵）齒輪，畸變過大會引起偏載；對於磨削（齒麵）齒輪，因畸變而引起的偏磨（削）會造成齒麵燒傷、産生磨削颱階而發生早期點蝕和疲勞斷齒。因此，齒輪的熱處理畸變控製非常重要。
　　齒輪熱處理畸變，特彆是滲碳淬火畸變屬於世界性的難題，畸變之所以難以控製，是因為影響因素太多，而且其中很多因素彼此交互影響，難以控製。因此，有人稱熱處理畸變控製是一項復雜的“畸變工程”。人們也逐漸認識到工件最終畸變並非完全由熱處理淬火引起，淬火工序僅僅釋放瞭潛在的畸變因素，引起畸變的潛在畸變因素在各個生産工序中就已逐步積纍，如設計、材質、鍛造、鑄造、機械加工、熱處理、磨削等。因此，畸變的控製應該是生産過程全方位的係統工程，但熱處理是齒輪生産過程中畸變控製的一道關鍵工序，如果掌握瞭熱處理畸變的規律，並將其控製在較小的範圍內，則在很多情況下，可以在熱處理前調整齒輪的機械加工尺寸，使熱處理後能夠滿足齒輪公差要求，就能夠省去加工成本很高的齒輪精整工序（如剃齒、珩齒、磨齒等）。
　　減少齒輪畸變、防止裂紋産生最主要的途徑是研究和掌握各類齒輪在各種不同熱處理條件下，各種因素對畸變與裂紋形成的影響特點，分析與認識産生畸變、裂紋的原因和規律，進而找到控製與預防齒輪畸變、裂紋産生的方法與措施。
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