冶金机械齿轮常用的材料主要有以下几类:
碳素结构钢
45钢
特点:冶金机械齿轮价格相对较低,经过合适的热处理(如调质、淬火等)后,能获得较好的综合力学性能,具有的强度、硬度和韧性,可满足一般工况下冶金机械齿轮的使用要求。
应用:常用于一些对齿轮性能要求不是特别高的小型冶金设备,如小型物料输送装置中的齿轮,或作为一些对成本敏感的简单齿轮的材料。
50钢
特点:含碳量比45钢略高,强度和硬度相对更高,但韧性会有所降低。经过适当的热处理后,能承受较高的载荷和应力。
应用:适用于承受冲击载荷和较大扭矩的齿轮,如在一些小型轧机的辅助传动齿轮或冶金起重机的部分低速齿轮中可能会使用。
合金结构钢
20CrMnTi
特点:具有良好的淬透性和渗碳性能,渗碳淬火后表面具有高硬度、高性和良好的性能,心部保持较高的强度和韧性,能承受较大的冲击载荷和接触应力。
应用:广泛应用于高速、重载且要求的冶金机械齿轮,如大型轧钢机的主传动齿轮、高速线材轧机的齿轮等。
40Cr
特点:调质处理后具有良好的综合力学性能,强度、韧性和性都较好,比45钢的淬透性更高,能在较大尺寸范围内获得均匀的力学性能。
应用:常用于制造中等载荷、中等速度的冶金机械齿轮,如在一些冶金设备的减速箱齿轮、带式输送机的驱动齿轮等。
35CrMo
特点:具有较高的强度、韧性和热强性,淬透性良好,在高温下能保持较好的力学性能,性能和抗冲击性能也较为优异。
应用:适用于在高温、重载条件下工作的冶金机械齿轮,如在一些高温炉前的传动齿轮、大型冶金起重机的主起升齿轮等。
渗氮钢
38CrMoAl
特点:是一种典型的渗氮钢,经渗氮处理后,表面能获得高硬度、高性和良好的性,心部仍保持较高的强度和韧性,渗氮层与基体结合牢固,能在不增加齿轮重量和尺寸的情况下,显著提高齿轮的使用寿命和性能。
应用:常用于对性、性和精度要求很高的冶金机械齿轮,如一些精密轧机的齿轮、冶金设备中的润滑条件较差且要求长期稳定运行的齿轮等。
铸铁
灰铸铁
特点:具有良好的铸造性能、减振性和性,成本低廉,但强度和韧性相对较低,适用于一些对强度要求不高、主要起传递运动和简单动力作用的齿轮。
应用:在一些小型、低速、轻载的冶金辅助设备,如小型的物料搅拌器、溜槽的传动齿轮等中有所应用。
球墨铸铁
特点:石墨呈球状,力学性能比灰铸铁有很大提高,具有较高的强度、韧性和性,同时保留了铸铁的一些优点,如良好的铸造性能和减振性,成本相对合金钢较低。
应用:可用于制造一些承受中等载荷的冶金机械齿轮,如在一些小型破碎机的齿轮、小型起重机的行走齿轮等。
非金属材料
工程塑料
特点:具有重量轻、噪声低、自润滑性好、耐腐蚀等优点,可降低齿轮传动中的能量损耗,提高传动效率,但其强度和耐热性相对较低。
应用:常用于一些对噪声要求高、载荷较小的冶金机械辅助设备中,如在一些电子控制系统中的小模数齿轮、用于传递微小动力的齿轮等。
复合材料
特点:通常由纤维增强材料和基体材料组成,可根据具体要求进行设计,具有比强度高、比模量高、可设计性强等优点,能满足一些工况下的齿轮使用要求。
应用:在一些对轻量化、高性能有要求的冶金机械部件中,如某些新型冶金设备的高速传动齿轮或环境下使用的齿轮,可能会采用复合材料齿轮。