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第1章 齿轮热处理概述 1

1.1齿轮类别及其性能要求 1

1.1.1齿轮的类别 1

1.1.2齿轮的性能要求 3

1.2典型齿轮材料及其热处理方法 5

1.2.1齿轮用钢的选择 7

1.2.2典型齿轮材料及其热处理方法 9

1.3齿轮热处理设备和生产用材料简介 27

1.3.1齿轮热处理设备 27

1.3.2齿轮热处理生产使用的材料及其分类 49

1.4齿轮热处理常见缺陷一览 56

第2章 齿轮热处理典型缺陷分析与对策 58

2.1齿轮热处理加热缺陷分析与对策 58

2.1.1齿轮氧化与脱碳缺陷分析与对策 58

2.1.2齿轮欠热、过热和过烧缺陷分析与对策 60

2.1.3齿轮晶粒粗化与混晶缺陷分析与对策 62

2.1.4齿轮脱碳、过热与过烧的检验 64

2.2齿轮热处理冷却缺陷分析与对策 64

2.2.1齿轮淬火硬度及淬硬层深度缺陷分析与对策 65

2.2.2齿轮热处理变形缺陷分析与对策 66

2.2.3齿轮热处理裂纹缺陷分析与对策 68

2.3齿轮热处理变形与裂纹的检测 72

2.3.1齿轮热处理变形的检测 72

2.3.2齿轮热处理裂纹的检测 73

2.4齿轮热处理力学性能缺陷分析与对策 75

2.4.1抗拉强度缺陷分析与对策 75

2.4.2疲劳强度缺陷分析与对策 76

第3章 齿轮的普通热处理缺陷分析与对策 79

3.1齿轮的退火与正火缺陷分析与对策 80

3.1.1退火缺陷分析与对策 80

3.1.2正火缺陷分析与对策 81

3.2齿轮退火及正火的质量检验项目及要求 86

3.2.1表面质量 86

3.2.2表面硬度 86

3.2.3变形量 87

3.2.4金相检验 87

3.3齿轮的淬火与回火缺陷分析与对策 87

3.3.1中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火硬度缺陷分析与对策 92

3.3.2中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火金相组织缺陷分析与对策 97

3.3.3中碳钢和中碳合金钢齿轮淬硬层缺陷分析与对策 101

3.3.4中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火其他缺陷分析与对策 102

3.3.5中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火变形分析与对策 102

3.3.6中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火裂纹分析与对策 110

3.4齿轮淬火与回火的质量检验项目与要求 117

3.4.1外观检查 117

3.4.2表面硬度 117

3.4.3金相组织 118

3.4.4变形 119

第4章 调质齿轮的热处理缺陷分析与对策 120

4.1常用调质齿轮钢材及其热处理 120

4.1.1合金结构钢 120

4.1.2优质碳素结构钢 121

4.1.3铸造碳钢及合金铸钢 121

4.2调质齿轮硬度缺陷分析与对策 127

4.2.1调质齿轮硬度低原因分析与对策 127

4.2.2调质齿轮硬度不均原因分析与对策 130

4.3齿轮调质深度不足原因分析与对策 131

4.4大模数齿轮的开齿调质工艺 133

4.5焊接齿轮的调质处理 134

4.6调质齿轮淬火裂纹分析与对策 134

4.7齿轮调质处理的质量检验 139

4.7.1调质齿轮的检验项目、内容及方法 139

4.7.2调质齿轮的力学性能及淬透性检验 140

4.7.3调质齿轮的金相组织检验 141

第5章 齿轮的化学热处理缺陷分析与对策 144

5.1齿轮的渗碳热处理缺陷分析与对策 145

5.1.1齿轮的气体和固体渗碳热处理缺陷分析与对策 145

5.1.2齿轮的气体碳氮共渗缺陷分析与对策 194

5.1.3齿轮的渗碳热处理变形分析与对策 212

5.1.4齿轮的渗碳热处理裂纹分析与对策 247

5.1.5渗碳齿轮的质量检验项目、内容及方法 266

5.2齿轮的渗氮热处理缺陷分析与对策 273

5.2.1气体渗氮齿轮材料及其热处理 274

5.2.2气体渗氮齿轮硬度缺陷分析与对策 276

5.2.3气体渗氮齿轮金相组织缺陷分析与对策 283

5.2.4气体渗氮齿轮渗层深度缺陷分析与对策 288

5.2.5气体渗氮齿轮其他热处理缺陷分析与对策 291

5.2.6气体渗氮齿轮的质量检验项目及要求 295

5.2.7离子渗氮齿轮热处理缺陷分析与对策 303

5.2.8齿轮离子渗氮的质量检验项目、内容及要求 314

5.2.9齿轮的气体氮碳共渗缺陷分析与对策 316

5.2.10齿轮气体氮碳共渗的质量检验项目及要求 323

5.2.11渗氮齿轮热处理变形分析与对策 324

5.2.12渗氮齿轮表面裂纹分析与对策 333

第6章 齿轮的感应热处理缺陷分析与对策 337

6.1感应淬火齿轮材料及其热处理方法 338

6.2感应淬火齿轮硬度缺陷分析与对策 339

6.2.1感应淬火齿轮表面硬度不足和出现软点或软带原因分析与对策 340

6.2.2感应淬火齿轮表面硬度过高或过低原因分析与对策 346

6.2.3感应淬火齿轮表面硬度不均原因分析与对策 347

6.3感应淬火齿轮金相组织缺陷分析与对策 350

6.4感应淬火齿轮硬化层缺陷分析与对策 352

6.4.1感应淬火齿轮硬化层过浅或过深原因分析与对策 354

6.4.2感应淬火齿轮硬化层不均原因分析与对策 356

6.4.3感应淬火齿轮硬化层深度变化超过要求范围原因分析与对策 358

6.5感应淬火齿轮其他热处理缺陷分析与对策 358

6.5.1防止感应淬火齿轮淬硬区域不符合要求的措施 358

6.5.2感应淬火齿轮局部烧熔麻点原因分析与对策 359

6.5.3感应淬火齿轮硬化层或尖角剥落原因分析与对策 360

6.5.4感应淬火齿轮硬化区分布不合理及硬度低原因分析与对策 360

6.5.5齿轮感应淬火加热不均匀原因分析与对策 361

6.6感应淬火齿轮的返修 362

6.7齿轮的感应淬火变形原因分析与对策 362

6.7.1齿轮的感应淬火变形原因分析 362

6.7.2减小与控制齿轮感应淬火变形的措施 365

6.7.3齿轮的其他感应淬火变形控制方法 383

6.8齿轮的感应淬火裂纹原因分析与对策 388

6.8.1齿轮材料不良造成的感应淬火裂纹原因分析与对策 388

6.8.2齿轮设计或机械加工不当造成的感应淬火裂纹原因分析与对策 390

6.8.3齿轮淬火加热温度过高或加热不均造成的感应淬火裂纹原因分析与对策 391

6.8.4齿轮淬火冷却条件不良造成的感应淬火裂纹原因分析与对策 392

6.8.5操作不良造成的齿轮感应淬火裂纹原因分析与对策 394

6.9高频淬火齿轮产生废品原因分析与对策 396

6.10感应淬火齿轮的质量检验项目及要求 397

第7章 齿轮的失效原因分析与对策 406

7.1齿轮的失效形式 406

7.2齿轮齿面的失效原因分析与对策 408

7.2.1齿轮齿面磨损原因分析与对策 408

7.2.2齿轮齿面塑性变形原因分析与对策 411

7.2.3齿轮齿面胶合原因分析与对策 413

7.2.4齿轮齿面点蚀原因分析与对策 414

7.2.5齿轮硬化层剥落（或称深层剥落、硬化层压碎）原因分析与对策 417

7.3齿轮断裂原因分析与对策 420

7.4齿轮的其他失效原因分析与对策 424

7.4.1齿轮轮齿崩齿原因分析与对策 424

7.4.2齿轮轮齿的末端损坏原因分析与对策 426

7.5中重型载货汽车弧齿锥齿轮失效原因分析与对策 426

7.5.1弧齿锥齿轮制造问题造成的失效原因分析与对策 427

7.5.2弧齿锥齿轮装配及使用问题造成的失效原因分析与对策 429

附录 435

附录A 侵蚀剂 435

附录B 热处理相关标准目录 438

附录C 国内外常用结构钢对照表 441

附录D 不同布氏硬度试验条件下施加的试验力（GB/T231.1—2009《金属布氏硬度试验第1部分：试验方法 443

附录E 洛氏硬度标尺及适用范围（GB/T230.1—2009《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法 443

附录F 维氏硬度负荷与试验力 444

参考文献 445