齿轮钢管加工性和易切削性

车用齿轮钢管加工性和易切削性

随着齿轮加工线的自动化，为了不断提高生产效率，许多正在研究使用易切削的齿轮钢管。在法国和德国标准中，有许多硫有下限要求的钢号，其硫含量一般只有0．020％～0．035％，而不是原先概念中硫越低越好的思路。这些钢比我国国标GB731—88易切削结构钢技术条件中的硫含量(低的S=0．04％～0．08％，高的S=0．23％～0．33％)低得多。显然仅按常规的冶炼方法来提高易切削性仍是比较困难的，需要通过合适的冶炼工艺以改善硫化物的形状及其分布状态来达到。另外，通过钢材锻轧后的空冷处理，防止粒状贝氏体的出现，改善金相组织，也是提高切削性能的有效途径。

1带状组织

钢在凝固过程中由于选分结晶的作用，在钢坯凝固横向及纵向上都会造成成分的不均匀性，在轧制后的冷却过程中由于成分偏析会形成组织(铁素体与珠光体)的层状分布即带状组织，严重的带状组织在齿轮热处理后不但增加变形，而且齿轮在渗碳处理后使齿高各部位的显微硬度造成差异，影响齿轮的疲劳寿命。钢种的不同，带状组织的级别的严重程度不同，Cr—Mo、Cr—Ni—Mo钢带状组织较其它钢种严重，由于带状组织不易消除，齿轮厂一般要求带状组织小于3级。模铸材由于等轴晶区比连铸材大，其成分的均匀性较连铸材好，带状组织较轻，只要控制好浇注温度及速度，大部分炉号能满足小于3级的要求，而连铸材达到该要求相对要难的多。解决带状组织的根本在于减少成分的偏析，加上与轧后适当的冷速相结合。

2 其它方面

因为Si在渗碳层中易导致内氧化形成“黑色网状组织”缺陷，使疲劳寿命急剧降低。因此渗碳齿轮钢管有降低钢中[Si]含量的趋势(Si≤0．12％)，同时也加快了齿轮的渗碳速度。Ti在钢中与N、C生成尖、棱角且非常硬的Ti(C、N)化合物，轧制时不变形并在其与基体之间造成裂纹。因此对齿轮的疲劳寿命影响较大，所以齿轮钢管不宜加较多的Ti细化晶粒或防止混晶，推荐采用A1或加少量Nb细化晶粒。