為了定量分析45鋼表面感應(yīng)淬火熱處理后對(duì)表面磨損的影響,運(yùn)用JMatPro軟件通用鋼模塊得到45鋼硬度大于50 HRC時(shí)的屈服強(qiáng)度。對(duì)某型號(hào)變速器倒檔中間齒輪軸的實(shí)際工況進(jìn)行分析,建立修正Archard磨損計(jì)算模型,并將齒輪軸外圓0.2 cm深度范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的屈服強(qiáng)度作為修正的Archard模型的強(qiáng)度計(jì)算值,得到不同屈服強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的磨損量。并經(jīng)耐久臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證齒輪軸實(shí)際磨損量。結(jié)果表明,實(shí)際磨損量與理論計(jì)算值誤差為7.26%,證明了使用修正Archard模型計(jì)算磨損量,將感應(yīng)淬火表面硬度作為整體硬度的方法是可行、有效的。此方法的應(yīng)用可節(jié)省新產(chǎn)品的開發(fā)周期及試驗(yàn)成本,對(duì)類似表面硬化后的材料磨損量的計(jì)算與預(yù)測(cè)具有一定的參考意義。 

【文章來(lái)源】：鍛壓技術(shù). 2020,45(10)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

倒檔中間齒輪軸

式中:T1為輸入齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩，此處取T1=103 N·m;d1為輸入齒輪的分度圓直徑，此處取d1=Φ32.4 mm;α為輸入齒輪的壓力角，此處取為20°。經(jīng)計(jì)算:Ft=6358.02 N;Fr=11012.41 N;齒輪徑向力的y軸分量Fry=9537.03 N;齒輪徑向力的x軸分量Frx=5506.21 N。

45鋼材料的化學(xué)成分如表1所示，在JMat Pro軟件中分別輸入表1中45鋼的化學(xué)成分[17]，利用Jominy Hardenability模塊設(shè)定加熱溫度為860℃，得到45鋼距端面10 cm內(nèi)的端淬曲線如圖3所示。由圖3a可知:45鋼感應(yīng)淬火后的表面硬度最高達(dá)57 HRC，對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度為2120 MPa，屈服強(qiáng)度為1950 MPa;隨著距端面距離的增加，硬度、屈服強(qiáng)度逐漸降低，距端面1.5 cm內(nèi)的硬度快速下降至32 HRC，相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度快速下降至1000 MPa，屈服強(qiáng)度快速下降至760 MPa;超過(guò)此距離后，硬度、強(qiáng)度變化趨緩。受冷卻過(guò)程內(nèi)部的組織變化如圖3b所示，由圖3b可知:端面為完全淬火馬氏體組織，隨著距端面距離的增加，冷卻速度降低，淬火馬氏體含量急速下降，而貝氏體含量快速增加;當(dāng)距端面超過(guò)1.5 cm后，由于冷卻速度趨向空冷速度，得到屈氏體、珠光體組織，因此硬度下降趨于平緩。為進(jìn)一步分析近端面的硬度、強(qiáng)度變化情況，取距端面0.4 cm長(zhǎng)度，其相應(yīng)端淬曲線如圖4所示。由圖4a可知，在距端面0.2 cm長(zhǎng)度范圍內(nèi)，硬度下降0.3 HRC、抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度下降6 MPa，因此，在此長(zhǎng)度范圍內(nèi)可近似將硬度與屈服強(qiáng)度看成定值。由圖4b可知，在0.2 cm長(zhǎng)度范圍內(nèi)表面得到了完全淬火馬氏體組織。圖4 45鋼距端面0.4 cm內(nèi)的端淬曲線

【參考文獻(xiàn)】：
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