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2.4 齿轮用铸铁
齿轮用铸铁有灰铸铁、球墨铁铁和可锻铸铁三类。与钢齿轮相比,铸铁齿轮具有合金成分低,切削加工性能好,耐磨性好,噪声低,价格低等优点。
灰铸铁强度低,韧性差,常用制造对强度要求不高,但需耐磨的齿轮,球墨铸铁具有较高的强度和一定的塑性及韧性,适用于制造开式齿轮和要求耐磨性好,低噪声的齿轮。自从等温淬火球墨铸铁(或称奥口球铁)ADI出现后,使球铁的应用范围扩大,在某些方面可与钢相媲美。
1.齿轮用灰铸铁的牌号、化孝成分及力孝性能
灰铸铁按强度等级可分为5个牌号,其化学成分和力学性能见表2-21,其中用作齿轮材料的主要是高牌号灰铸铁。
表2-21 灰铸铁牌号及其化孝成分和力孝性能
2.齿轮用球墨铸铁
球墨铸铁的性能一般介于钢和灰铸铁之间,但等温淬火球墨铸铁ADI与钢相当,是一种很有发展前途的材料。国外在汽车行业上的应用,每年以25%的速度增长。球墨铸铁的铸造性能和被切削性能接近于灰铸铁,而强度和韧性则接近于钢,是一种发展前景很好的齿轮材料。
① 球墨铸铁的牌号、基体组织和力学性能列于表2-22。作为齿轮用材料应选用珠光体和下贝氏体球墨铸铁,最好采用等温淬火球墨铸铁ADI(或称奥口体球铁)。
表2-22 球墨铸铁的牌号、基体组织和力孝性能
② 球墨铸铁的热处理状态及性能见表2-23,ADI见等温淬火球墨铸铁ADI一节。
表2-23 球墨铸铁的组织状态和力孝性能
③ 球墨铸铁齿轮的齿根弯曲疲劳极限见表2-24。
表2-24 球墨铸铁齿轮的齿根弯曲疲劳强度
④ 球墨铸铁齿轮的接触疲劳极限见表2-25。
表2-25 球墨铸铁齿轮的接触疲劳强度
(续)
⑤ 球墨铸铁的断裂韧性。不同基体球墨铸铁的断裂韧性KIc。值见表2-26。
表2-26 球墨铸铁的断裂韧性