摘 要

齿轮是汽车生产中最广泛应用的重要零件之一，其主要作用是传递动力改变运动速度和方向，齿轮新材料的开发及其设计和性能也伴随着汽车的发展不断变化。齿轮质量的优劣，会对汽车的装配总成和其整车的可靠性及其使用寿命产生最直接和关键的影响。

本文主要研究了汽车齿轮钢20CrMnTi的等温正火工艺对其组织性能的影响规律。通过试验得到不同等温正火工艺下试样的显微组织图片和硬度值，并对其进行分析，探讨与总结得出最终的结论。

显微组织图片和硬度分析表明：等温正火能得到均匀而连续的铁素体 珠光体组织和符合实际生产要求的硬度范围。受等温温度和等温时间的影响，试样的珠光体含量及其分布各不相同，从而影响了20CrMnTi钢的显微组织和其硬度。

本文就各个等温正火工艺下的试样显微组织和硬度进行对比，综合考虑实际生产条件，生产效率及能耗问题，最终确定了最优的等温正火热处理方案。

关键词：等温正火 20CrMnTi钢 显微组织 硬度 影响

Abstract

Gear is one of the important parts of automobile production in the most widely used, its main role is to pass power to change the speed and direction of movement, and the development of new materials design and performance gear is also accompanied by the development of the car is changing. The quality of the merits of the gear, the car will have its vehicle assembly and assembly reliability and service life of the most direct and critical impact.

This paper studies the effects of automobile gear steel 20CrMnTi law isothermal normalizing their organizations performance. Microstructure pictures and hardness values obtained by experiments under different isothermal normalizing process samples, and analyze, discuss and summarize the draw final conclusions.

Microstructure and hardness image analysis showed that: isothermal normalizing able to obtain a homogeneous and continuous ferrite and pearlite structure and hardness range in line with actual production requirements. Affected by isothermal isothermal temperature and time, sample pearlite content and its distribution vary, thus affecting the microstructure 20CrMnTi steel and its hardness.

In this paper, on the microstructure and hardness of each sample isothermal normalizing process under comparison, considering the actual conditions of production, production efficiency and energy consumption, and ultimately determine the optimal isothermal normalizing heat treatment program.

Key Words：Isothermal normalizing 20CrMnTi Microstructure

Hardness Effect

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 2

1.1 课题研究的背景和意义 2

1.2 国内外汽车齿轮用钢现状 3

1.2.1 国内内汽车齿轮钢的发展及现状 3

1.2.2国内齿轮钢与国外差距 3

1.2.3汽车齿轮钢的发展趋势 4

1.3 汽车齿轮钢的性能要求 4

1.3.1齿轮的工作状态 5

1.3.2齿轮的失效形式和机理 5

1.3.3齿轮的性能要求 5

1.4齿轮热处理研究现状 5

1.4.1齿轮钢热处理发展及研究现状 5

1.4.2齿轮钢热处理趋势 5

第2章 研究方案及实施 7

2.1主要研究内容与目标 7

2.2试验材料和试验仪器 7

2.2.1试验材料 7

2.2.2试验仪器 10

2.3试验方案和实施 11

2.3.1试验方案 11

2.3.2试验实施和操作 12

2.4金相观察和硬度测定 14

2.4.1金相观察 14

2.4.2硬度测定.................................................................................................................14

2.5本章小结 15

第3章 试验结果分析和结论探讨 16

3.1金相组织分析 16

3.1.1金相分析方法 16

3.1.2金相分析 16

3.2硬度分析 20

3.3试验结论探讨 22

3.4本章小结 23

第4章 试验结论 25

参考文献 26

致谢 28

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

从人类历史上第一台汽车诞生起，汽车工业的历史早已超过了一个世纪。传统工业强国汽车制造起步较早，汽车制造工业可以说是它们重要的支柱产业。我们国家汽车因为战争等历史因素到建国后起步，1956年7月，中国第一辆自主生产的汽车才成功制造出来，从此结束了中国不能生产汽车的历史。自此我国汽车制造已走过60多个年头，改革开放后，通过与世界汽车名企合资、对其并购等方式引进并吸收了国外汽车制造的先进技术，使我国已逐渐赶超传统工业强国。

变速箱齿轮是汽车生产中应用的比较广泛的重要零件之一，其功能是进行动力传递，改变运动方向及速度，齿轮的设计和性能也伴随着汽车的发展不断变化。所以齿轮本身的优劣，会对汽车的装配总成和其整个车身的可靠性产生最直接和关键的影响。