各类材料和热处理的特点及适用条件

材 料

热处理

特      点

适 用 条 件

调质钢

调质或正火

1.经调质后具有较好的强度和韧性，常在220～300HB的范围内使用

2.当受刀具的限制而不能提高调质小齿轮的硬度时，为保持大小齿轮之间的硬度差，可使用正火的大齿轮，但强度较调质者差

3.齿面的精切可在热处理后进行，以消除热处理变形，保持轮齿精度

4.不需要专门的热处理设备和齿面精加工设备，制造成本低

5.齿面硬度较低，易于跑合，但是不能充分发挥材料的承载能力

广泛用于对强度和精度要求不太高的一般中低速齿轮传动，以及热处理和齿面精加工比较困难的大型齿轮

高频淬火

1.齿面硬度高，具有较强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有较好的韧性，表面经硬化后产生残余压缩应力，大大提高了齿根强度；通常的齿面硬度范围是：合金钢45～55HRC，碳素钢40～50HRC

2.为进一步提高心部强度，往往在高频淬火前先调质

3.高频淬火时间短

4.为消除热处理变形，需要磨齿，增加了加工时间和成本，但是可以获得高精度的齿轮

5.当缺乏高频设备时，可用火焰淬火来代替，但淬火质量不易保证

6.表面硬化层深度和硬度沿齿面不等

7.由于急速加热和冷却，容易淬裂

广泛用于要求承载能力高、体积小的齿轮

渗碳钢

渗碳淬火

1.齿面硬度很高，具有很强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有很好的韧性，表面经硬化后产生残余压缩应力，大大提高了齿根强度；一般齿面硬度范围是56～62HRC

2.切削性能较好

3.热处理变形较大，热处理后应磨齿，增加了加工时间和成本，但是可以获得高精度的齿轮

4.渗碳深度可参考表渗碳深度的选择选择

广泛用于要求承载能力高、耐冲击性能好、精度高、体积小的中型以下的齿轮

氮化钢

氮化

1.可以获得很高的齿面硬度，具有较强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有较好的韧性，为提高心部强度，对中碳钢往往先调质

2.由于加热温度低，所以变形很小，氮化后不需要磨齿

3.硬化层很薄，因此承载能力不及渗碳淬火齿轮，不宜用于冲击载荷的条件下

4.成本较高

适用于较大且较平稳的载荷下工作的齿轮，以及没有齿面精加工设备而又需要硬齿面的条件下

铸钢

正火或调质，

以及高频淬火

1.可以制造复杂形状的大型齿轮

2.其强度低于同种牌号和热处理的调质钢

3.容易产生铸造缺陷

用于不能锻造的大型齿轮

铸铁

1.价钱便宜

2.耐磨性好

3.可以制造复杂形状的大型齿轮

4.有较好的铸造和切削工艺性

5.承载能力低

灰铸铁和可锻铸铁用于低速、轻载、无冲击的齿轮；球墨铸铁可用于载荷和冲击较大的齿轮