齿轮用中碳合金钢离子氮化工艺研究.doc

摘要:随着机械工业对齿轮质量和承载能力要求不断提高，离子渗氮作为强化金属表面的一种化学热处理方法，广泛应用于合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。本文研究了中碳合金42CrMn经过离子渗氮后性能的影响。通过金相显微镜观察热处理工艺后组织形态变化及采用维氏硬度法测量渗层硬度，与原件进行组织、性能参数比对。结果表明经过离子渗氮后的42CrMn表面性能明显改善，硬度提高到820HV左右，同时心部组织为细小回火索氏体，兼顾了韧性等力学性能，满足齿轮用钢实际工况条件下的使用要求。

关键词  汽车齿轮；离子渗氮；金相；维氏硬度

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1国内外齿轮钢应用情况-1

1.2齿轮的选材-1

1.3齿轮钢的工艺发展-3

1.3.1调质处理工艺-3

1.3.2感应加热淬火处理工艺-3

1.3.3表面渗碳处理工艺-4

1.3.4表面渗氮处理工艺-5

1.4离子渗氮与传统渗氮相比的优势-8

1.5离子渗氮的缺点-10

1.6本课题的研究意义-10

2实验研究方案和实施-11

2.1 42CrMn的材料化学成分及力学性能-11

2.2 42CrMn的加工工艺-11

2.2.1正火-11

2.2.2调质处理-12

2.2.3去应力退火-12

2.3离子氮化设备简介-12

2.4离子氮化设备主要技术参数和技术指标-13

2.6金相制备及硬度测试-15

3实验结果分析-17

3.1金相组织分析-17

3.2硬度分析-19

3.3磨损试验-20

结论-23

致谢-24

参考文献-25