汽车变速箱齿轮钢原γ晶粒长大规律研究

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1、第37卷第5期上海金属Vo1．37，No．52015年9月SHANGHAIMETALSSeptember，201533汽车变速箱齿轮钢原晶粒长大规律研究李婧林振铭张恒华金曼(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)【摘要】通过对汽车变速箱齿轮钢的组织调控，研究了不同温度及保温时间下齿轮钢原奥氏体晶粒的长大规律。结果表明，该齿轮钢的原晶粒随奥氏体化温度升高而长大，符合晶粒长大的一般规律，并且在950～1000qC以下奥氏体均能保持较细的晶粒度。通过对实验数据进行非线性回归得到了描述该齿轮钢奥氏体晶粒长大的数学模型。【关键词】齿轮钢原晶

2、粒晶粒长大STUDYoNTHEoRIGINALAUSTENITEGRAINGRoWTHoFAUToMoBILETRANSMISSIONGEARSTEELLiJingLinZhenmingZhangHenghuaJinMan(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)【Abstract】Inordertoinvestigatetheoriginalaustenite()graingrowthbehaviorofautomobi

3、letransmissiongearsteelunderdifferentheatingtemperaturesandholdingtimes，themicrostructuresunderdifierentheattreatmentconditionswereobtainedandstudied．Theresultsshowedthattheoriginalgraincoarsenedwiththeincreasingofheatingtemperature，whichwasinlinewiththegeneralrulesofgrai

4、ngrowth．However，originalgrainremainedfinebelow950～1000qC．Onthebasisofexperimentalresults，amathematicalmodelforaustenitegraingrowthofgearsteelwasobtainedbyusingregressionanalysis．【KeyWords】GearSteel，OriginalAusteniteGrain，GrainGrowth齿轮是机械设备及汽车中重要零件。在传递究对象，研究不同温度及保温时问下该齿轮钢原

5、力及改变速度的运动过程中，啮合齿面之间既有始奥氏体晶粒长大规律，为今后进一步优化和完滚动，又有滑动，而且轮齿根部还受到脉冲或交变善生产工艺提供理论依据。应力的作用。因此，齿轮钢必须具备较高的硬度、1试验材料和方法韧性、耐磨性和抗疲劳性能⋯，同时还要具备较某钢厂汽车变速箱齿轮钢的化学成分如表1好的切削性能，适应高度自动化的大批量生产方所示。式，以降低能耗和刀具损耗率J。这就需要严格应用JmatPro软件计算该钢的奥氏体化温度控制汽车变速箱齿轮钢的奥氏体晶粒度，因为晶为842℃，为此试验中奥氏体化温度设为900℃。粒度的高低不仅对齿轮的强度、

6、韧性、淬透性有重在连轧坯芯部割取190mm×110mm×20mm的要影响，而且也对齿轮钢的切削性能有重要影响。板块，线切割成10mm×10mm×10mm小样若目前国外汽车齿轮钢的晶粒度一般都控制在6级干。取一试样经研磨抛光后用4％硝酸酒精溶液以上。腐蚀，然后用尼康LV150正立式金相显微镜进行本文以某钢厂生产的汽车变速箱齿轮钢为研连轧坯原始组织观察。如图1所示，连轧坯原始作者简介：李婧，女，主要从事高切削性能齿轮钢研究，Email：18321771358@163．com通讯作者：张恒华，教授，博导，己发表论文160余篇，Email：hhz

7、hang@shu．edu．CIl36上海金属第37卷3℃长大规律可以用以下模型表述：3d77=d。377+13．44·i0exp(一)(6)℃33结论3℃3(1)新型齿轮钢原始奥氏体晶粒随奥氏体化—3温度升高而逐渐长大，符合晶粒长大的一般规律，3并且在950～1000℃以下奥氏体晶粒能保持较33细的状态。3(2)通过对实验数据进行非线性回归得到了747．67．8808．24．6描述该齿轮钢原始奥氏体晶粒长大规律的数学模1nt型：cf77=d，77+1．44·10exp(一)，图6lnd．1nt关系曲线Fig．6lnd—lntrelatio

8、ncurve为今后进一步优化和完善生产工艺提供了理论由图7所示lnd．1／T关系曲线，平均斜率为依据。一12105．485，故Q=3．79X10J／mol，A=1．44X参考文献l055[1]