本书本书是一本齿轮热处理综合性技术手册。其主要内容包括：齿轮材料及其热处理，齿轮热处理常用设备和工艺材料，齿轮的整体热处理技术，齿轮的调质热处理技术，齿轮的化学热处理技术，齿轮的表面淬火技术，先进的齿轮热处理技术，齿轮热处理质量控制与检验等。

这是国内**本齿轮热处理综合性技术手册，包含了丰富的齿轮热处理实践经验和先进实用的齿轮热处理技术。本书主要内容如下：
◎齿轮材料及其热处理
◎齿轮热处理常用设备和工艺材料
◎齿轮的整体热处理技术
◎齿轮的调质热处理技术
◎齿轮的化学热处理技术
◎齿轮的表面淬火技术
◎先进的齿轮热处理技术
◎齿轮热处理质量控制与检验
◎齿轮热处理常见缺陷与对策
◎齿轮的热处理畸变、裂纹与控制技术
◎齿轮的失效分析与对策
◎提高齿轮性能与寿命的途径
典型齿轮热处理及其实例

目录


前言


第1章齿轮材料及其热处理1


1 1齿轮类别及其性能要求1


1 1 1齿轮的类别1


1 1 2齿轮(材料)的性能要求2


1 2齿轮材料及其热处理的选择2


1 2 1齿轮用钢铁材料的选择3


1 2 2常用齿轮钢材及其力学性能5


1 2 3典型齿轮材料及其热处理9


1 2 4铸铁齿轮材料及其热处理22


1 2 5齿轮用铸钢及其热处理27


1 2 6齿轮用非铁金属合金30


1 2 7齿轮用粉末冶金材料及其


热处理35


第2章齿轮热处理常用设备和工艺


材料37


2 1齿轮热处理常用设备37


2 1 1齿轮热处理常用生产设备38


2 1 2齿轮热处理检测设备及仪器50


2 2齿轮热处理用工艺材料53


2 2 1热处理生产用材料及其分类53


2 2 2金属热处理保护涂料及其分类54


2 2 3齿轮热处理用淬火冷却介质54


2 2 4齿轮淬火冷却用盐浴、碱浴的


配方及使用温度61


第3章齿轮的整体热处理技术63


3 1齿轮的退火与正火技术63


3 1 1齿轮的退火技术64


3 1 2齿轮的正火技术69


3 1 3齿轮毛坯的等温正火技术74


3 1 4齿轮的锻造余热正火工艺77


3 1 5齿轮的退火、正火热处理实例77


3 2齿轮的整体淬火、回火技术78


3 2 1齿轮的淬火技术79


3 2 2齿轮的回火工艺86


3 2 3冷处理89


3 2 4齿轮的整体淬火、回火技术应用


实例90


第4章齿轮的调质热处理技术91


4 1常用调质齿轮钢材及其热处理91


4 1 1调质钢的分类91


4 1 2国内外调质钢材91


4 1 3调质齿轮常用钢材与用途92


4 1 4常用调质齿轮钢截面与力学


性能92


4 1 5调质齿轮的硬度选配94


4 1 6齿轮钢材调质硬度与硬化层


深度的确定94


4 2齿轮的调质热处理98


4 2 1调质齿轮钢材的预备热处理98


4 2 2齿轮的调质热处理工艺99


4 3球墨铸铁齿轮的调质处理工艺104


4 4大齿轮调质工艺设计105


4 5大模数齿轮的开齿调质工艺108


4 6焊接齿轮的调质处理工艺108


4 7齿轮调质热处理的实例109


第5章齿轮的化学热处理技术112


5 1齿轮的渗碳热处理技术112


5 1 1齿轮渗碳工艺的分类与典型


加工流程112


5 1 2齿轮的渗碳热处理技术参数113


5 1 3齿轮的渗碳工艺参数的选择


与控制116


5 1 4齿轮的气体渗碳工艺117


5 1 5常用结构钢齿轮的渗碳淬火、


回火热处理规范131


5 1 6齿轮渗碳后常用热处理工艺、


特点及适用范围132


5 1 7齿轮经渗碳(碳氮共渗)后


的热处理133


5 1 8齿轮的固体渗碳技术134


5 1 9齿轮的液体渗碳技术138


5 1 10齿轮的高温渗碳技术140


5 1 11大型齿轮的渗碳热处理技术142


5 1 12大型焊接齿轮渗碳淬火技术147


5 1 13齿轮的防渗技术及防渗涂料


的清理方法149


5 2齿轮的碳氮共渗技术153


5 2 1齿轮的气体碳氮共渗工艺153


5 2 2典型齿轮的碳氮共渗技术


应用实例159


5 2 3碳氮共渗后的热处理方法161


5 3齿轮的渗氮及氮碳共渗技术162


5 3 1齿轮的渗氮技术162


5 3 2齿轮的气体氮碳共渗技术176


5 3 3齿轮的离子(气体)氮碳共


渗技术179


5 3 4齿轮的盐浴氮碳共渗技术180


5 3 5齿轮的氮碳共渗技术应用


实例181


第6章齿轮的表面淬火技术183


6 1表面淬火技术概述183


6 2齿轮的火焰淬火技术184


6 3齿轮的感应淬火技术189


6 3 1感应淬火方法的分类189


6 3 2感应加热齿轮常用钢铁材料


与用途189


6 3 3感应加热设备的选择190


6 3 4齿轮的感应淬火工艺190


6 3 5齿轮的高频感应淬火技术206


6 3 6齿轮的中频感应淬火技术209


6 3 7齿轮的埋液感应淬火技术214


6 3 8齿轮超高频脉冲和大功率脉冲


感应淬火工艺217


6 3 9国内外大模数齿轮感应淬火


设备与工艺218


6 3 10齿轮感应淬火的屏蔽技术218


6 3 11齿轮的高、中频感应器及


喷水器219


6 3 12感应淬火机床的基本参数


的选取228


6 3 13主动齿轮尾部螺纹的感应


软化处理技术229


6 3 14齿轮感应淬火技术应用


实例230


6 3 15齿条的高频感应电阻加热


表面淬火技术231


第7章先进的齿轮热处理技术233


7 1齿轮的激光热处理技术233


7 1 1激光淬火及其特点和应用233


7 1 2齿轮激光淬火技术应用实例239


7 2齿轮的稀土化学热处理技术239


7 2 1生产现场化学热处理用稀土


催渗剂的配制240


7 2 2稀土渗碳(碳氮共渗)工艺241


7 2 3齿轮的稀土渗碳(碳氮共渗)


技术应用实例242


7 2 4稀土气体渗氮技术243


7 2 5齿轮的BH催渗技术245


7 3先进的齿轮感应热处理技术246


7 3 1齿轮双频感应淬火技术246


7 3 2齿轮的同时双频感应淬火技术


(SDF法)248


7 3 3单频整体冲击加热淬火技术249


7 3 4低淬透性钢齿轮的感应淬火


技术250


7 3 5齿轮渗碳后感应淬火、感应渗碳


及渗氮技术252


7 3 6先进的齿轮感应热处理技术应用


实例253


7 3 7新的模压式感应淬火技术254


7 3 8国外先进齿轮感应热处理技术与


应用256


7 4齿轮的真空热处理技术257


7 4 1齿轮的真空淬火技术257


7 4 2齿轮的真空渗碳技术259


7 4 3齿轮真空渗碳技术应用实例263


7 4 4齿轮的离子渗碳技术264


7 4 5齿轮的真空热处理实例266


7 4 6齿轮的低压真空渗碳与高压气


体淬火技术267


7 4 7齿轮的离子渗氮技术269


7 4 8齿轮离子渗氮技术应用实例276


7 4 9活性屏离子渗氮技术277


7 4 10齿轮的低真空变压快速化学


热处理技术279


7 5齿轮的真空及超声波清洗技术280


7 6齿轮的先进计算机模拟与智能控制


和精密热处理技术281


7 7齿轮的其他先进热处理技术285


7 7 1一种全新的HybridCarb渗碳


方法285


7 7 2齿轮的微波热处理技术286


第8章齿轮热处理质量控制与


检验289


8 1齿轮热处理质量控制要求289


8 2齿轮的材料热处理质量控制与疲劳


强度等级289


8 2 1齿轮用钢冶金质量的检验项目


及技术要求289


8 2 2齿轮材料热处理质量等级的


选择290


8 2 3齿轮的材料热处理质量控制


和疲劳强度290


8 3齿轮的一般热处理检验301


8 3 1齿轮脱碳、过热的检验301


8 3 2齿轮锻件的主要检验项目及


内容302


8 4齿轮退火与正火的质量检验302


8 5齿轮整体淬火与回火的质量检验303


8 6齿轮调质处理的质量检验304


8 7齿轮渗碳热处理的质量检验307


8 8齿轮碳氮共渗的质量检验312


8 9齿轮气体渗氮、离子渗氮及氮碳


共渗的质量检验313


8 10齿轮感应淬火的质量检验318


8 11齿轮火焰淬火的质量检验323


8 12齿轮热处理畸变与裂纹的检测324


8 12 1齿轮热处理畸变的检测324


8 12 2齿轮热处理裂纹的检测324


8 13齿轮的台架疲劳寿命试验326


8 13 1汽车弧齿锥齿轮技术要求及其


疲劳寿命试验要求326


8 13 2载货汽车驱动桥总成试验机及


其技术参数、特点327


8 13 313t载货汽车单级减速器驱动


桥总成疲劳试验328


8 13 4齿轮弯曲疲劳试验328


8 13 5齿轮接触疲劳性能试验的


实例328


8 14齿轮硬度检验329


8 14 1经不同工艺热处理后的零件表面


硬度测试方法及选用原则329


8 14 2常用硬度测试方法的适用


范围329


8 14 3不同硬化层深度和硬度测量方法


选用原则330


8 14 4硬度符号与表示及举例说明330


第9章齿轮热处理常见缺陷与


对策332


9 1齿轮热处理加热、冷却与力学性能


缺陷与对策332


9 1 1齿轮热处理加热缺陷与对策332


9 1 2齿轮热处理冷却缺陷与对策336


9 1 3齿轮热处理力学性能缺陷与


对策337


9 1 4防止齿轮热处理加热、冷却


缺陷的实例339


9 2齿轮的整体热处理缺陷与对策339


9 2 1齿轮的退火、正火缺陷与


对策339


9 2 2齿轮的整体淬火、回火缺


陷与对策342


9 2 3中碳钢和中碳合金钢齿轮整体


淬火、回火硬度缺陷与对策344


9 2 4中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火、


回火金相组织缺陷与对策346


9 2 5中碳钢和中碳合金钢齿轮淬硬


层缺陷与对策348


9 2 6中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火、


回火其他缺陷与对策 348


9 2 7中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火


畸变与对策348


9 2 8中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火


裂纹与对策349


9 3齿轮调质处理缺陷与对策350


9 3 1齿轮调质处理常见缺陷与


对策350


9 3 2防止齿轮调质处理缺陷的


实例352


9 4齿轮的化学热处理缺陷与对策353


9 4 1齿轮的渗碳(碳氮共渗)热


处理缺陷与对策353


9 4 2齿轮的渗氮(氮碳共渗)热


处理缺陷与对策376


9 4 3齿轮的离子渗氮缺陷与对策385


9 4 4齿轮的气体氮碳共渗缺陷与


对策388


9 5齿轮的感应热处理缺陷与对策391


9 5 1齿轮的感应淬火硬度缺陷与


对策391


9 5 2感应淬火齿轮表面硬度过高或


过低原因与对策394


9 5 3齿轮的感应淬火表面硬度不均


原因与对策395


9 5 4齿轮的感应淬火显微组织缺陷


与对策396


9 5 5齿轮的感应淬火硬化层缺陷与


对策396


9 5 6感应淬火齿轮其他热处理缺陷


与对策398


9 5 7齿轮感应热处理缺陷对策的


实例400


第10章齿轮的热处理畸变、裂纹与


控制技术402


10 1影响齿轮热处理畸变的因素402


10 2齿轮的整体热处理畸变控制


技术404


10 2 1轴类齿轮的热处理畸变控制


技术404


10 2 2环、套类齿轮的热处理畸变


控制技术406


10 3齿轮的化学热处理畸变与控制


技术407


10 3 1齿轮的渗碳(碳氮共渗)热处理


畸变与控制技术407


10 3 2齿轮的渗氮(氮碳共渗)热处理


畸变与控制技术433


10 4齿轮的感应热处理畸变与控制


技术437


10 4 1减小与控制齿轮感应淬火畸变的


措施437


10 4 2齿轮的高频感应淬火畸变与控制


技术442


10 4 3齿轮的中频感应淬火畸变与控制


技术448


10 5减小与控制齿轮热处理畸变的方法与


措施450


10 5 1合理选材和正确设计451


10 5 2优化锻造455


10 5 3采用预备热处理456


10 5 4消除机械加工残余应力458


10 5 5冷、热加工配合459


10 5 6合理选择装炉及支撑方式463


10 5 7减小热应力464


10 5 8合理选择淬火冷却介质及淬火


方式468


10 5 9改进热处理工艺与齿轮材料471


10 5 10采用淬火压床淬火474


10 5 11采用镶嵌补偿法478


10 5 12采用先进的热处理工艺与


装备479


10 6齿轮热处理畸变的校正技术482


10 6 1齿轮热处理畸变的校正方法482


10 6 2轴类齿轮热处理畸变的矫直


技术483


10 6 3环、套类齿轮热处理畸变的校正


技术485


10 6 4齿轮热处理畸变的校正技术应用


实例489


10 6 5齿轮齿形畸变的校正技术492


10 7齿轮的热处理裂纹与对策494


10 7 1热处理裂纹的分类、类型与


特征494


10 7 2淬火裂纹的特点及其与非淬火


裂纹的区别496


10 7 3形成齿轮淬火裂纹的影响


因素497


10 7 4防止齿轮形成裂纹的方法


与措施498


10 7 5防止齿轮形成裂纹的实例501


10 7 6防止齿轮淬火裂纹的其他


方法502


10 7 7调质齿轮淬火裂纹形成原


因与对策503


10 7 8防止调质齿轮淬火裂纹的


实例504


10 7 9齿轮的感应淬火裂纹与


对策505


10 7 10齿轮的化学热处理裂纹与


对策514


10 7 11齿轮的喷丸(抛丸)处理裂纹


形成原因与对策519


10 7 12齿轮的磨削裂纹与对策520


第11章齿轮的失效分析与对策525


11 1齿轮的服役条件与失效形式525


11 1 1齿轮的服役条件525


11 1 2齿轮的失效形式525


11 2齿轮的接触及弯曲疲劳失效原因、


形式及其影响因素527


11 3齿面的失效与对策527


11 3 1齿面磨损与对策528


11 3 2齿面塑性变形与对策529


11 3 3齿面胶合与对策529


11 3 4齿面点蚀与对策530


11 3 5齿轮硬化层剥落与对策531


11 4齿轮断裂与对策532


11 5齿轮的其他失效与对策533


11 5 1齿轮轮齿崩齿与对策533


11 5 2齿轮轮齿的末端损坏与


对策533


11 6齿轮轮齿常见失效模式的特征、


原因及对策534


11 7防止齿轮早期失效的实例536


11 8中重型载货汽车弧齿锥齿轮失效与


对策538


11 8 1因主、从动弧齿锥齿轮制造问


题造成失效的原因与对策538


11 8 2因主、从动弧齿锥齿轮装配及


使用问题造成失效的原因与


对策540


第12章提高齿轮性能与寿命的


途径544


12 1齿轮的强度设计544


12 2齿轮延寿与提高性能的途径545


12 2 1高精度长寿命渗碳齿轮对钢材


的要求545


12 2 2采用新型钢材提高重型载货汽


车驱动桥弧齿锥齿轮性能与


寿命546


12 2 3提高载货汽车变速器齿轮性能


与寿命的途径547


12 2 4提高重型载货汽车驱动桥弧齿


锥齿轮性能与疲劳寿命的


途径549


12 2 5通过增加渗层深度或提高心部


强度方法提高齿轮渗层接触疲


劳剥落抗力550


12 2 6采用稀土渗碳技术提高齿轮性


能与使用寿命551


12 2 7选用合适的低温化学热处理工


艺提高齿轮的疲劳强度551


12 2 8采用喷丸强化技术提高渗碳齿


轮疲劳强度552


12 2 9齿轮的其他延寿热处理


技术554


12 2 10感应淬火齿轮使用寿命低的


原因与对策556


第13章典型齿轮热处理及其


实例558


13 1机床齿轮热处理及其实例558


13 1 1机床齿轮的热处理558


13 1 2机床齿轮的热处理典型


实例559


13 2车辆齿轮热处理及其实例560


13 2 1车辆齿轮的热处理560


13 2 2车辆齿轮的热处理典型


实例561


13 3能源装备齿轮热处理及其实例563


13 3 1风电齿轮热处理及其实例563


13 3 2火电及其他发电装备齿轮


热处理及其实例565


13 4航空齿轮热处理及其实例566


13 4 1航空齿轮的热处理566


13 4 2航空齿轮的热处理典型


实例567


13 5轨道交通装备齿轮热处理及


其实例568


13 5 1轨道交通装备齿轮的热


处理568


13 5 2轨道交通装备齿轮的热处理


典型实例568


13 6冶金、矿山、石油化工及建材设备


齿轮热处理及其实例569


13 6 1冶金、矿山、石油化工及建材


设备齿轮的热处理569


13 6 2冶金、矿山、石油化工及建材


设备齿轮的热处理典型实例569


13 7船舶与海洋工程装备齿轮热处理及


其实例573


13 7 1船舶与海洋工程装备齿轮的


热处理573


13 7 2船舶与海洋工程装备齿轮的热


处理典型实例573


13 8液压齿轮泵齿轮热处理及其


实例574


13 8 1液压齿轮泵齿轮的热处理574


13 8 2液压齿轮泵齿轮的热处理


典型实例574


附录576


附录A齿轮用钢热处理工艺参数576


附录B齿轮渗碳钢末端淬透性(CGMA001


1：2012)583


附录C国内外常用结构钢对照表584


附录D齿轮热处理相关标准目录586


参考文献590