珠光体和珠光体-铁素体球墨铸铁齿轮抗点蚀能力的研究——球墨铸铁齿轮承载能力研究报告之二

本文总结了珠光体和珠光体—铁素体球铁齿轮的齿面接触疲劳极限应力的测定结果。根据齿轮寿命试验的结果数据,采用ISO齿轮承载能力计算方法,求得可靠度为0.99的接触疲劳曲线方程,和循环基数N_0=5×10~7时的接触疲劳极限应力σ_(Hlim): 当HB=253时,σ_(Hlim)=673牛/毫米~2; 当HB=226时,σ_(Hlim)=633牛/毫米~2。上述数值均高于国外同硬度的球铁齿轮或相当碳钢齿轮的数值。试验中,还测定了齿面的磨损曲线,进行了齿轮润滑状态的计算。同时采用齿面复膜和扫瞄电镜分析技术,揭示了珠光体球铁齿轮齿面破坏的两种不同方式。     

新型贝氏体球墨铸铁衬板的研究

利用铸造余热激冷等温淬火热处理工艺,可获得性能优异的球墨铸铁,用于球磨机村板,使用寿命比高锰钢高1倍以上．     

球墨铸铁的贝氏体转变

本文从转变动力学、电镜观察组织以及测定残留奥氏体点阵常数的变化得出:和高碳钢不同,球铁中的上下贝氏体的分界温度大约在300℃左右,球铁中下贝氏体转变的激活能大约与钢相同,但上贝氏体转变的激活能却是非常之小。本文还用实验证明了贝氏体转变时发生的稳定化,是残留奥氏体富碳和柯氏气团共同作用的结果。     

铁素体-贝氏体球墨铸铁的初步研究

本文研究了不同比率的铁素体-贝氏体两相组织对球墨铸铁拉伸特性和冲击韧性的影响。当铁素体球墨铸铁在900℃奥氏体化,400℃等温淬火,贝氏体体积分数为54％和93％时,延伸率及断面收缩率均出现两个峰值。实验证明,当铁素体和贝氏体的比率在最佳范围时,能明显提高其强度和韧性。X—射线衍射证实,贝氏体为无碳化物上贝氏体。能获得良好的韧性,主要由于在石墨球周围形成环状组织的无碳化物上贝氏体,可能是这种高强度、高韧性的贝氏体在石墨-贝氏体界面阻止了裂纹萌生的结果。     

新型贝氏体球墨铸铁轧制成形的研究

研究新型贝氏体球墨铸铁的制取工艺，并在水平连续铸造设备上拉制成棒材。探讨该材料的变形抗力以及棒材轧制工艺参数，为该材料的塑性变形提供了依据。在斜轧机上成功地轧出了性能很好，直径分别为３５，４０， ６０ ｍｍ的磨球。     

下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳

研究了经５５３Ｋ等温淬火获得的下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳性能，并与高频淬火的４５钢试样进行了对比。由于两种材料的杨氏弹性模量不同，在比较它们的接触疲劳性能时，采用载荷—寿命曲线较之采用应力—寿命曲线更为合理。结果表明下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳极限比高额淬火的４５钢高出９．６％。在研究下贝氏体球墨铸铁的磨损形貌时，发现了球状磨屑。认为这是由于在接触疲劳试验过程中有局部熔化现象发生之故。     

离心奥氏体──贝氏体球墨铸铁管

比较系统地研究了合金元素Ｃｕ、Ｍｏ和等淬时间及温度对离心奥氏体／贝氏体球墨铸铁管组织与性能的影响，找出了合金元素Ｃｕ、Ｍｏ对离心奥氏体／贝氏体球墨铸铁管的影响规律，确定了适宜的热处理工艺参数，并在实验室生产出性能良好的离心奥氏体／贝氏体球墨铸铁管。     

连续冷却淬火贝氏体球墨铸铁的断裂韧性

对抗磨贝氏体球墨铸铁的断裂韧性进行了较为深入的研究。通过两种不同尺寸试样的断裂韧性测定,研究试样尺寸因素对球墨铸铁断裂韧性的影响;通过开疲劳裂纹和线切割裂纹的对比试验,研究裂纹尖端的尖锐程度对球墨铸铁断裂韧性的影响;研究石墨球化质量对球墨铸铁断裂韧性的影响。研究结果表明,试样尺寸大小和开疲劳裂纹与否对球墨铸铁断裂韧性的影响不大,而球化质量则对球墨铸铁的断裂韧性有较大的影响,球化质量好的试样,其断裂韧性值高。     

球墨铸铁齿轮的研究现状和应用

本文介绍球铁齿轮的新型材料、热处理方法、破坏机理和承载能力、特点及应用范围。综合整理了目前非常分散的球铁齿轮设计资料,可供设计研究工作者参考。球墨铸铁具有良好的综合机械性能、工艺性能和价格低廉等特点,是一种制造齿轮的优良材料。当前在汽车、拖拉机、农业机械、机床等行业中都有不少应用实例,如汽车后桥中螺旋锥齿轮、拖拉机传动齿轮等。随着球铁生产技术的发展及对球铁齿轮研究的深入,可以予见,八十年代球铁齿轮将会得到更为广泛的应用。与钢质齿轮一样,球铁齿轮亦可分为软齿面及硬齿面两种,它们主要差别在于基体组织及合金化的情况不同。基体组织为珠光体及珠光体——铁素体者为软齿面球铁齿轮;基体组织为贝氏体者多为硬齿面球铁齿轮。以下分别阐述这两种齿轮的研究现状和应用情况。     

贝氏体球墨铸铁磨球材料的研制和生产

铸造余热分步等温淬火的热处理工艺可用于生产低合金(Mo、Mn、Cu、Cr)球墨铸铁磨球材料，采用本工艺处理的冲击试样，球化率1～2级，球墨大小7～8级，其基体组织为下贝氏体加少量马氏体、残余奥氏体和碳化物，冲击值大于14J/cm^2，硬度52～59HRC，淬透性好，使用性能高于其它材质的磨球。     

全贝氏体球墨铸铁中残余奥氏体的测定

球墨铸铁在较高的温度下进行等温淬火处理可得到基体中几乎没有残余奥氏体的全贝氏体球墨铸铁,本文介绍了测定等温淬火球墨铸铁中残余奥氏体的一种方法.     

奥氏体-贝氏体球墨铸铁的组织和性能

本文研究了一种新型球铁,即高强度、高韧性奥氏体-贝氏体球铁。通过正交试验选择热处理参数,并进一步考察了不同等温淬火温度和时间对组织和性能的影响。为了考察奥氏体-贝氏体球铁的可靠性和使用寿命,还进行了延性断裂韧度与接触疲劳性能的试验。实验结果表明,奥氏体-贝氏体球铁具有很好的断裂韧性和接触疲劳强度。本文还探讨了奥氏体-贝氏体球铁性能优异的原因。     

稀土镁球铁齿轮承载能力研究

本课题是原一机部重点科研项目,由北京钢铁学院、北京市机电研究院和郑州机械研究所三单位承担。全课题经过三年多时间的研究于1981年12月通过部级鉴定,并获机械科学研究院科技成果二等奖,一机部1982年科技成果三等奖。 本课题通过大量试验研究,得出国内外各种牌号球铁齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳曲线,以及相应的极限应力σ_(Flim)和σ_(Hlim)值,得到了使用、工艺性能参数以及齿轮合理设     

采用中空齿提高齿轮承载能力的研究

本文提出从直齿圆柱齿轮的轮齿端面开轴向通孔——中空齿,以降低轮齿刚度及改善轮齿散热条件,从而提高齿轮传动的承载能力,采用有限元法对轮齿进行刚度和应力计算并用国家标准(CB3481—83)的齿轮计算方法计算得出,这种轮齿齿面的计算接触应力较之一般轮齿约低7％,齿根的计算弯曲应力约低11％;并能有效地减轻振动和噪声。本文还给出了非变位轮齿上通孔以直径为0.6倍模数和距齿顶1.4倍模数较适宜的计算结果。这种措施对于模数较大的直齿圆柱齿轮传动有实际意义,在相同运转条件下工作时,齿轮的寿命可增加一倍以上。     

奥氏体—贝氏体球墨铸铁中未转变奥氏体区的研究

该文用彩色金相技术显示了奥氏体—贝氏体球墨铸铁中未转变奥氏体区的组织,用定量金相研究了等温淬火温度和时间对未转变奥氏体区的影响,讨论了未转变奥氏体区对奥—贝球铁性能的影响。     

钒对贝氏体球墨铸铁组织与硬度的影响

研究了钒在连续冷却淬火贝氏体球墨铸铁中的存在形式和作用,以及对球墨失贝氏体组织和性能的影响机制,结果表明：钒在贝氏体球墨铸铁以固溶和弥散碳化物２种形式存在,它能有效地增加贝氏体形核率,促进贝氏体转变,细化贝氏体组织,强化基体,提高硬度,因此,钒可替代钼、镍、硼等元素生产贝氏体球铁。     

齿轮热胶合承载能力数值计算方法研究

建立了时域内高速重载齿轮系统热平衡状态分析模型,推导了齿面温升公式,通过数值计算方法得到了接触点温度随时间的变化规律以及闪温沿啮合线的分布规律. 建立了符合实际工况的热弹流理论分析模型,将本体温度作为初始温度进行求解,以界面最高温升作为接触点闪温,得到了接触点的温度场、闪温以及沿啮合线的闪温分布,获得了沿啮合线的膜厚比,最后综合比较分析了Blok理论和热弹流理论. 结果表明:文中两种数值方法所求闪温与Blok闪温十分接近,热弹流法从理论上来讲更符合实际情况. 热弹流计算结果可以同时得到齿面闪温和油膜厚度等参数,为热胶合强度设计和校核提供更多的信息.      

斜齿微线段齿轮胶合承载能力的研究

斜齿微线段齿轮是一种新型齿轮 ,它具有最小齿数少等众多的优点。该文介绍了斜齿微线段齿轮的基本特性 ,在分析现有各种齿轮胶合承载能力的计算方法的基础上 ,结合斜齿微线段齿轮的传动特点 ,基于弹流动力润滑理论建立了其摩擦学系统模型 ;并指出最小油膜厚度法可用于进行斜齿微线段齿轮的胶合计算 ,导出了与之相关的综合曲率半径及卷吸速度的理论计算公式 ,最后给出了一个应用实例