汽车后桥齿轮热处理

汽车齿轮的热处理工艺与质量控制汽车作为现代社会重要的交通工具，其性能和可靠性在很大程度上取决于各个零部件的质量。

而齿轮作为汽车传动系统中的关键部件，其质量更是至关重要。

其中，热处理工艺在汽车齿轮的制造过程中起着决定性的作用，它直接影响着齿轮的强度、硬度、耐磨性以及抗疲劳性能等。

同时，严格的质量控制措施也是确保齿轮质量稳定可靠的重要保障。

一、汽车齿轮的工作条件和性能要求汽车齿轮在工作过程中承受着巨大的载荷和复杂的应力。

它们需要在高速旋转的情况下传递动力，并且要在不同的工况下保持稳定的性能。

因此，汽车齿轮通常需要具备以下性能要求：1、高强度和高韧性：以承受弯曲、接触和冲击等多种应力，防止齿轮在工作过程中发生断裂或变形。

2、高硬度和耐磨性：减少齿面的磨损，延长齿轮的使用寿命。

3、良好的抗疲劳性能：能够经受长时间的循环载荷作用而不出现疲劳裂纹。

4、良好的齿面精度和表面质量：保证齿轮的传动平稳性和低噪声。

二、汽车齿轮常用的热处理工艺1、渗碳淬火渗碳淬火是汽车齿轮制造中应用最广泛的热处理工艺之一。

它是将齿轮放入含有碳源的介质中，在高温下使碳原子渗入齿轮表面，然后进行淬火处理，以获得高硬度、高耐磨性的表面和良好韧性的心部。

渗碳淬火后的齿轮表面硬度可达 58-62HRC，心部硬度则在 30-45HRC之间。

渗碳工艺通常可分为气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳。

气体渗碳由于其可控性好、渗碳质量高而被广泛应用。

在渗碳过程中，渗碳温度、渗碳时间、碳势等参数的控制至关重要。

渗碳温度一般在 900-950℃之间，渗碳时间则根据齿轮的尺寸和要求的渗碳层深度来确定。

淬火工艺则通常采用油淬或水淬。

油淬可以减少齿轮的变形，但淬火硬度相对较低；水淬则可以获得更高的硬度，但变形较大。

因此，在实际生产中需要根据齿轮的具体情况选择合适的淬火介质。

2、感应淬火感应淬火是利用电磁感应原理，在齿轮表面产生涡流，从而迅速加热齿轮表面，然后进行淬火处理。

汽车齿轮使用的热处理工艺及其作用一、热处理工艺的概念及作用热处理是通过加热、保温和冷却等工艺方法，使金属材料在固态结构下发生物理或物理化学变化，从而获得一定的组织和性能。

热处理可以改善金属材料的力学性能、物理性能和化学性能，提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等。

二、汽车齿轮的热处理工艺1. 淬火淬火是指将汽车齿轮加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。

这一过程能够使齿轮获得高硬度和强度，提高其耐磨性和抗疲劳性能。

淬火后的齿轮组织为马氏体组织，具有较高的硬度和韧性。

2. 调质调质是指将淬火后的齿轮加热至适当的温度，然后保温一段时间，最后在空气中冷却。

调质可以消除淬火过程中产生的内应力，提高齿轮的韧性和抗冲击性能。

调质后的齿轮组织为马氏体和回火组织的混合组织，既有一定的硬度，又有较高的韧性。

3. 淬火回火淬火回火是将淬火后的齿轮加热至一定温度，保温一段时间，然后在适宜介质中迅速冷却，最后再次加热至较低的温度进行回火。

淬火回火工艺能够使齿轮获得既有较高硬度，又有一定韧性和韧性的组织结构，提高齿轮的强度、韧性和耐磨性。

4. 等温淬火等温淬火是将汽车齿轮在加热至临界温度后保温一段时间，然后在适宜介质中迅速冷却。

等温淬火工艺能够使齿轮获得细小的马氏体组织，具有较高的硬度和强度，提高齿轮的耐磨性和抗疲劳性能。

三、热处理工艺对汽车齿轮的作用1. 提高齿轮的硬度和强度：通过热处理工艺，汽车齿轮的硬度和强度得到提高，能够更好地抵抗外界的冲击和压力，延长使用寿命。

2. 提高齿轮的耐磨性：热处理工艺能够使齿轮表面形成硬度较高的层，提高齿轮的耐磨性，减少磨损，提高传动效率。

3. 提高齿轮的韧性和韧性：通过热处理工艺，齿轮的组织结构得到调整，能够提高齿轮的韧性和韧性，增强其抗冲击性能。

4. 改善齿轮的尺寸稳定性：热处理工艺能够消除齿轮加工过程中产生的内应力，使齿轮的尺寸更加稳定，减少变形和变位。

5. 提高齿轮的抗腐蚀性：热处理工艺可以通过改变齿轮的组织结构，提高其抗腐蚀性能，延长使用寿命。

齿轮热处理工艺齿轮热处理是一种广泛应用于行业中的重要工艺，它通过改变齿轮的材料结构和性能来提高其耐磨、强度和耐疲劳性能。

这种工艺常见于汽车、机械、能源等领域中的齿轮制造。

在齿轮热处理工艺中，常见的方法包括淬火、回火、正火和渗碳等，不同的方法可以根据齿轮的具体要求进行选择和应用。

淬火是齿轮热处理工艺中最为关键和常见的步骤之一。

它通过将齿轮加热至临界温度，然后迅速冷却来改变齿轮的组织结构。

这一过程中，由于迅速冷却的原因，齿轮材料中的奥氏体相会转变为马氏体相，从而增加了材料的硬度和强度。

淬火后的齿轮表面也会产生高应力，从而使其具备更高的抗疲劳性能。

回火是淬火后的必要步骤，它通过对齿轮进行加热再迅速冷却的过程来减少淬火过程中引起的内部应力。

回火温度和时间的选择需要根据齿轮的具体要求来确定。

回火温度较高可使齿轮材料中的马氏体转变为较为稳定的回火马氏体，从而提高齿轮的韧性和塑性。

正火是一种适用于低碳合金齿轮的热处理工艺。

该方法通过将齿轮加热至适当的温度和保持一段时间，然后冷却至室温，使其获得一定的硬度和强度。

正火不会引起齿轮材料的组织结构改变，但能改善其机械性能。

渗碳是一种将碳元素渗入齿轮材料表面以增加其硬度和磨损性能的齿轮热处理方法。

在渗碳过程中，齿轮会被置于含有碳化物的渗碳材料中进行加热，碳原子会通过扩散作用进入齿轮材料中的表面。

这种方法可针对不同的齿轮要求进行不同的渗碳工艺。

总之，齿轮热处理工艺通过改变齿轮的材料组织结构和性能，提高了齿轮的强度、硬度和耐磨性能，从而适应了各种工业领域的需求。

不同的热处理方法可以根据齿轮的具体要求进行选择和应用，从而达到最佳的效果。

汽车后桥齿轮热处理学院：化工装备学院专业/班级：材料成型及控制工程1301班学号： *******XX学生姓名： XXX***师：***时间： 2015年12月前言金属材料是人类文明发展的产物,石器时代之后的铜器时代、铁器时代都是具有非常明显的金属材料使用的时代。

近年来我国的基础设施，汽车行业发展迅速。

通常汽车零部件的受力情况复杂，那么汽车零件就需要更高的工艺。

汽车后桥齿轮一般是指后驱汽车齿轮差速器。

在差速器中，通过齿轮来增加扭转力矩，调节左右两车轮的转速，并通过齿轮将发动机的动力传递到主动轮，驱动汽车运行。

因此对齿轮耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面要求比一般齿轮高。

热处理是一项广泛应用的一项重要的基础工艺之一。

金属材料在严格控制的加热和冷却条件下进行处理，通过改变材料的部组织来达到人们所要求的的使用性能或使用寿命。

在充分发挥材料潜能，节约能源，进行清洁生产和人类社会可持续发展上，热处理技术的拓展是不可忽视的。

目录前言题目 (1)1.汽车后桥从动圆柱斜齿轮的工作条件和性能要求 (2)1.1汽车后桥从动圆柱斜齿轮的工作条件 (2)1.2 性能要求 (2)2.选择材料 (2)2.1 材料使用性能 (2)2.2 材料的工艺性能 (3)2.3 材料的经济性 (3)3.汽车后桥齿轮的工艺路线 (3)3.1 备料 (3)3.2 下料 (4)3.3 锻造 (4)3.4正火 (5)3.5 机械加工 (6)3.6渗碳、淬火及低温回火 (6)3.7喷丸 (6)3.8精加工 (7)3.9校直、检验 (7)参考文献 (7)题目一汽车后桥从动圆柱斜齿轮，其形状尺寸如下图所示。

要求齿轮表面耐磨，硬度为58-62HRC,轮齿中心的硬度为35-40HRC ，变形量要求尽可能小，齿中心的k A 冲击吸收功不应小于55J ，屈服强度s 不小于pa M 840。

齿轮节圆直径为125mm ，模数m=5。

试选择合适的材料，制定加工工艺路线，说明每步热处理的目的，工艺规及组织，并作出热处理工艺卡。

载重汽车后桥圆锥齿轮早期失效及热处理策略分析摘要在对影响载重汽车后桥圆锥齿轮使用性能与寿命的典型热处理因素进行分析的基础上，分析了齿轮两种典型的早期失效现象及原因。

最后，针对早期失效问题提出了对应的热处理改善措施。

关键词圆锥齿轮；早期失效；热处理；安装调试0引言随着汽车市场的日益成熟，用户对汽车的使用性能以及寿命等提出了更高的要求。

以载重汽车为例，用户对车辆的载重能力以及操控性能等要求不断提高。

这时，其对车辆后桥圆锥齿轮的疲劳强度以及可靠性等提出了更高的要求。

本文以汽车后桥圆锥齿轮变形以及磨损两种早期失效问题为对象，分析导致其早期失效的原因，并提出了对应的热处理策略。

1影响圆锥齿轮使用性能及寿命的典型因素影响车辆后桥圆锥齿轮使用性能以及使用寿命的因素很多，包括齿轮的制造尺寸设计、制造工艺、材质、安装调试以及润滑等。

但是，齿轮在使用过程中存在的早期失效问题，诸如齿轮面的点蚀、剥落，齿根裂纹、轮齿压溃以及断裂等，其主要与齿轮加工过程中的热处理工艺相关。

只有合理的热处理加工才能使得齿轮具有合适的硬化层深度、组织以及硬度。

所以，在齿轮制造过程中，除了合理的设计、选材之外，还应该利用合理的热处理工艺对齿轮进行处理，确保齿轮达到里韧外硬的最佳状态。

同时，齿轮的硬化层应该有足够的厚度，且从齿底到齿面应该均匀而连续。

从具体的生产实践来看，当圆锥齿轮的硬化层厚度不足、渗碳层网状碳化物、残余奥氏体量过多、表面马氏体组织粗大、心部硬度过低时，其在反复的重载荷冲击作用下都将可能出现早期失效问题。

例如，当齿轮的硬化层厚度小于0.4M （M—齿轮模数），将导致齿轮出现早期的齿面压溃、剥落等问题。

而当硬化层厚度过大时，则容易出现齿根弯曲疲劳强度降低而整个齿崩裂的问题。

2载重汽车后桥圆锥齿轮早期失效的两种形式及原因2.1 圆锥齿轮的变形问题及原因后桥圆锥齿轮的早期失效形式主要包括齿面剥落和齿根折断，而导致齿轮出现这两种失效的主要原因是齿轮渗碳过程中使得齿轮产生了变形，这不但使得齿轮运动精度与装配精度降低，而且使得齿轮的整体性能和使用寿命降低，是齿轮早期失效的一个重要原因。

汽车齿轮热处理工艺嘿，朋友！咱今天来聊聊汽车齿轮那神奇的热处理工艺。

你知道吗？汽车齿轮就像是汽车身体里的小战士，它们得足够强大、坚韧，才能在高速运转的世界里冲锋陷阵。

而热处理工艺，就是让这些小战士变得厉害的魔法。

想象一下，齿轮在汽车里不停地转动，承受着巨大的压力和摩擦力。

如果没有经过恰当的热处理，它们可能很快就会累垮，甚至罢工。

这就好比一个没经过训练的新兵直接上战场，那不是等着被打得落花流水嘛！热处理工艺中的退火，就像是让齿轮先做个放松的瑜伽。

把齿轮加热到一定温度，然后慢慢冷却，让它内部的组织结构变得更均匀，减少应力。

这就好比给齿轮来了一次全身的按摩，让它舒舒服服地准备迎接挑战。

淬火呢，那可就是一场烈火的考验啦！把齿轮迅速加热到高温，然后猛地放到冷却介质里，让它瞬间变得坚硬无比。

这就像把一块普通的铁扔到炼钢炉里，出来就成了削铁如泥的宝剑！回火呢，又像是给刚刚淬火完的齿轮一个温暖的抱抱。

再次加热，让它的硬度和韧性达到一个完美的平衡。

不然，太硬了容易脆，太软了又没力气，这可不行。

渗碳处理，就像是给齿轮穿上一层厚厚的铠甲。

让碳原子渗进齿轮表面，增加表面的硬度和耐磨性。

这不就像给战士的盔甲加厚加固，让敌人的攻击都无可奈何嘛！在实际操作中，每一步的温度、时间、冷却速度，都得拿捏得恰到好处。

这就好比炒菜，火候、时间、调料，一个都不能错，要不然这道菜就不美味了。

而且，这热处理工艺可不是随便玩玩的，得有专业的设备和技术人员。

他们就像是齿轮的魔法师，用他们的经验和智慧，让每一个齿轮都能焕发出强大的力量。

要是这热处理工艺没做好，那后果可不堪设想！汽车可能会在路上抛锚，那得多让人头疼啊！所以说，这汽车齿轮的热处理工艺，那可是汽车制造里的关键一步，绝对不能马虎！总之，汽车齿轮的热处理工艺就像是一场精心编排的舞蹈，每个动作都要精准到位，才能跳出精彩的篇章，让汽车跑得又快又稳！。

中重型载货汽车齿轮材料与热处理的发展概况前言我国中重型载货汽车齿轮用钢牌号较多，主要是为适应引进当时国外先进汽车技术的要求。

50年代我国从原苏联里哈乔夫汽车厂引进当时苏联中型载货汽车(即“解放”牌原车型)生产技术的同时，也引进了原苏联生产汽车齿轮的20CrMnTi钢种。

改革开放以后，随着我国经济建设的高速发展，为了满足我国交通运输的快速发展需要，从80年代开始，我国有计划地引进工业发达国家的各类先进机型，各类国外先进中重型载货汽车也不断引进。

同时，我国大汽车厂同国外著名汽车大公司进行合作，引进国外先进汽车生产技术，其中包括汽车齿轮的生产技术。

与此同时，我国钢铁冶炼技术水平也在不断提高，采用钢包二次冶炼及成分微调和连铸连轧等先进治炼技术，使得钢厂能生产出高纯净度、淬透性能带缩窄的齿轮用钢材，从而实现了引进汽车齿轮用钢的国产化，使我国齿轮用钢的生产水平上了一个新台阶。

近年来，适合于我国国情的国产重型汽车齿轮用含镍高淬透性能钢也得到了开发和应用，取得了较好效果。

汽车齿轮的热处理技术也从原50-60年代采用井式气体渗碳护发展到当前普遍采用由计算机控制的连续式气体渗碳自动线和箱式多用炉及自动生产线(包括低压(真空)渗碳技术)、齿轮渗碳预氧化处理技术，齿轮淬火控制冷却技术(由于专用淬火油和淬火冷却技术的使用)、齿轮锻坯等温正火技术等。

这些技术的采用不仅使齿轮渗碳淬火畸变得到了有效控制、齿轮加工精度得到提高、使用寿命得到延长，而且还满足了齿轮的现代化热处理的大批量生产需要。

有关文献指出，汽车齿轮的寿命主要由两大指标考核，一是齿轮的接触疲劳强度，二是齿轮的弯曲疲劳强度。

前者主要由渗碳淬火质量决定，后者主要由齿轮材料决定。

为此，有必要对汽车齿轮用渗碳钢的要求、性能及其热处理特点有一个较全面的了解。

1 铬锰钛钢和硼钢长期以来，我国载货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18XTr钢种(即20CrMnTi钢)。

汽车、拖拉机的变速箱齿轮多半用低碳渗碳钢制造,而机床变速箱多半用中碳(合金)2011-4-10 21:07提问者：991495331|浏览次数：289次我来帮他解答2011-4-11 11:10满意回答合金渗碳钢1. 用途主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。

这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。

2. 性能要求(1) 表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。

心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3) 有良好的热处理工艺性能在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3. 成分特点(1) 低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

(2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。

4.钢种及牌号20Cr低淬透性合金渗碳钢。

这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。

这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。

18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。

这类钢含有较多的Cr、Ni 等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。

5. 热处理和组织性能合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。

热处理后，表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织，硬度为60HRC～62HRC。

心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体，硬度为25HRC～40HRC。

新能源汽车齿轮的精密热处理与噪音控制随着环境保护意识的增强以及对传统燃油汽车的限制，新能源汽车的市场需求与日俱增。

作为新能源汽车核心的动力传动系统，齿轮在其中起到至关重要的作用。

然而，由于传动系统的高速运转以及重负荷工作环境，齿轮会产生噪音和振动，影响车辆的驾乘舒适性。

为此，精密热处理和噪音控制成为了新能源汽车齿轮制造中的重要环节，本文将深入探讨其相关技术与应用。

一、精密热处理技术精密热处理是指对齿轮材料进行适当的加热与冷却过程，以改善其性能和延长使用寿命的过程。

常见的精密热处理技术包括渗碳、氮化和磨齿焊接等。

1. 渗碳技术渗碳技术是通过将齿轮表面浸入含有碳元素的气体、液体或固体介质中，使碳原子在材料表面渗透，与基体金属发生相互作用，形成其密度较高的复合层。

这一层具有较高的硬度、耐磨性和适度的韧性，能够有效提高齿轮的承载能力和耐磨性能。

2. 氮化技术氮化技术是将齿轮表面浸入含有氮元素的气体中，以高温高压条件下使氮原子与金属基体发生化学反应，形成强硬的氮化物层，提高齿轮的表面硬度和耐磨性能。

与渗碳技术相比，氮化技术具有更高的表面硬度和较低的表面粗糙度，能够有效减少齿轮在工作过程中的磨损和噪音产生。

3. 磨齿焊接技术磨齿焊接技术是将两个或多个齿轮通过磨齿焊接设备连接起来，形成一体化的传动装置。

这种技术能够有效提高齿轮的精度和刚度，减少零部件的数量，降低传动噪音和振动。

同时，磨齿焊接技术还具有生产效率高、成本较低等优点，被广泛应用于新能源汽车齿轮的制造中。

二、噪音控制技术噪音控制是指通过各种措施和技术手段，减少或消除齿轮工作过程中产生的噪音和振动。

常见的噪音控制技术包括减振、减速噪声和噪声隔离等。

1. 减振技术减振技术是通过改变齿轮体系的结构和减少相对振动的方法，来降低齿轮噪音的技术。

例如，采用减振装置、增加齿轮支撑点、增加齿轮的副数等措施，能够有效地减少齿轮在工作过程中产生的振动和噪音。

2. 减速噪声技术减速噪声技术是指通过改变齿轮传动比例和改进齿形设计，减少速度变化和齿轮啮合时产生的冲击噪声。

汽车齿轮箱的热处理与润滑性能优化汽车作为现代社会重要的交通工具，其性能和可靠性在很大程度上取决于各个零部件的质量和性能。

齿轮箱作为汽车传动系统的关键组成部分，承担着传递动力、改变转速和扭矩的重要任务。

而齿轮箱的性能不仅取决于其设计和制造工艺，热处理和润滑性能的优化也起着至关重要的作用。

一、汽车齿轮箱的工作原理与重要性汽车齿轮箱通过不同齿数的齿轮组合，实现了对发动机输出转速和扭矩的调整，以适应不同的行驶条件和需求。

例如，在起步时需要较大的扭矩，而在高速行驶时则需要较高的转速。

齿轮箱中的齿轮在工作时相互啮合，承受着巨大的载荷和摩擦。

齿轮箱的正常运行对于汽车的性能、燃油经济性和驾驶舒适性都有着直接的影响。

如果齿轮箱出现故障，可能会导致车辆失去动力、异响、换挡困难等问题，严重影响行车安全和可靠性。

二、汽车齿轮箱的热处理（一）热处理的目的热处理是通过对齿轮材料进行加热、保温和冷却等操作，改变其组织结构和性能，以提高齿轮的强度、硬度、耐磨性和疲劳寿命。

（二）常见的热处理方法1、渗碳淬火将齿轮放入含有碳的介质中加热，使碳原子渗入齿轮表面，然后进行淬火处理。

渗碳淬火可以使齿轮表面获得高硬度和耐磨性，而心部仍保持较好的韧性。

2、感应淬火利用电磁感应原理，在齿轮表面产生涡流加热，然后迅速冷却。

感应淬火可以实现局部淬火，减少变形，提高生产效率。

3、调质处理先对齿轮进行淬火，然后高温回火。

调质处理可以获得较好的综合力学性能，提高齿轮的强度和韧性。

（三）热处理工艺的优化1、精确控制加热温度和时间加热温度和时间的精确控制对于获得理想的组织结构至关重要。

过高的温度或过长的加热时间可能导致晶粒粗大，降低材料性能；而过低的温度或过短的加热时间则可能无法达到预期的效果。

2、优化冷却方式选择合适的冷却介质和冷却速度，可以有效地控制相变过程，减少内应力和变形，提高齿轮的尺寸精度和性能。

3、后续回火处理淬火后的回火处理可以消除内应力，改善韧性，提高齿轮的抗疲劳性能。