不同材料不同工艺热处理的重载齿轮的弯曲疲劳性能研究

齿轮的疲劳性能对工程机械的使用寿命有重大影响,推土机齿轮的失效主要是断齿所致。为了改善推土机重载齿轮的弯曲疲劳性能,制作了42CrMo、22CrNi2MoNb、20CrMnMo、20CrMnTi、22CrMoH和S48C钢齿轮,并分别进行了离子渗氮、渗碳淬火低温回火和中频感应淬火低温回火处理。检测了齿轮的显微组织、相成分、表面硬度和硬度梯度、弯曲疲劳寿命及断口形貌。结果表明:渗碳、淬火齿轮的弯曲疲劳寿命均高于离子渗氮的中碳钢齿轮;4种渗碳、淬火齿轮中,22CrNi2MoNb钢齿轮的弯曲疲劳寿命最佳,其次是22CrMoH钢和20CrMnTi钢齿轮,20CrMnMo钢最差,这与22CrNi2MoNb钢齿轮晶粒细、强韧性高有关。20CrMnTi钢齿轮疲劳寿命优于20CrMnMo钢齿轮的原因与晶粒更细有关。