一般齿轮材料均是经过渗碳并淬火，其应力应变曲线探讨！！（一直困扰的问题）

lori_aba · 发表于 2024-7-15 08:46

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      大家好！  齿轮材料一般为20CrMnTiH/20MnCr5/20CrMoH等，热处理进行渗碳、并淬火及低温回火处理，以达到表面0.8至1.2mm左右硬度在60HRC，心部硬度在35HRC左右。

      一般材料硬度增大后，塑性及韧性减小。低碳钢或低碳合金钢不渗碳，直接淬火硬度达不了太高，就40HRC左右，达不到使用的目的。仅韧性依旧很好（但不耐磨）

lori_aba · 发表于 2024-7-15 08:49

如下，为一篇论文中的齿轮材料，不同毛坯及热处理后的拉伸应力应变曲线结果。

lori_aba · 发表于 2024-7-15 08:50

下面为论文中CAE结果：

lori_aba · 发表于 2024-7-15 08:50

实心或空心渗碳件，根据结果，如果变为脆性件，有点不符合常规结果。目前，一般汽车上使用的减速箱中的齿轮，表面均是经过渗碳强化硬度后的状态，齿根处受拉都具有一定的韧性，也不至于就成了脆性件吧，不然一下就断裂了。
还有一点，就是使用实测的应力应变曲线，导入CAE软件，理论计算，是否将齿轮表面厚度约1mm与内部网格赋予不同的应力应变曲线??不知如何处理较满足与实际齿轮性能相匹配的数据？？

大家探讨一下！！

lori_aba · 发表于 2024-7-15 09:02

论文中的齿轮材料（合金渗碳钢 18Cr2Ni4WA），望解惑！

魔力仿真 · 发表于 2025-1-24 16:54

咋没人回答呢。
1. 硬化后是变为脆性材料了。硬化为了提高屈服和抗拉。变脆又何妨呢，疲劳强度提高了。
2.试棒拉伸有参考意义，没发评价。实际件是齿形，试棒和齿轮相差甚远。用标准中给出的齿轮弯曲疲劳强度即可。
3.做研究可以，把硬化层到芯部分成好几层，赋予不同应力应变曲线，做仿真。

挑起你的 · 发表于 2025-1-25 09:33

渗透了之后材料变硬变脆，增强了抗拉能力，降低受冲击能力啊
一般试棒不都是要做拉伸和冲击试验的嘛，不太会只做一种的吧

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