齿轮锻件的材料选择原理，42CrMo锻造齿轮是否合理？

40Cr材质有良好的淬透性，水淬时可淬透到直径28~60mm,油淬时可淬透到直径15~40mm。经调质处理后，材质有良好的综合力学性能，而且具有良好的低缺口敏感性和低温冲击韧性。40Cr齿轮锻件在经调质处理后，常还进行表面高频淬火或氮化处理。当硬度为174~229HBS时，切削加工性能较好，相对切削加工性为60%,40Cr材质锻件含碳量保持在0.40%左右，保证钢具有良好的强度与韧性的配合。加入Cr元素主要是提高钢的淬透性。淬火加热时，Cr元素完全固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性。淬火后，Cr元素固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。高温回火时，部分Cr元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体（Cr、Fe）3C。

齿轮锻件用40Cr材质钢主要化学成分（质量分数）为：0.37%~0.44%C、0.17%~0.37%Si、0.50%~0.80%Mn、0.80%~1.10%cr、≤0.035%P、≤0.035%S。

其相变点为：Ac1770℃、Ac3805℃、Ms328℃。

40Cr齿轮锻件始锻温度1100~1150℃，终锻温度800℃，锻造后尺寸在60mm以上需缓慢冷却。

与40Cr锻造齿轮相比，42CrMo锻造的齿轮性能优于前者，尤其是淬透性高于40Cr钢齿轮。调质处理后，42CrMo钢的齿轮锻件具有较高的疲劳强度极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

锻造齿轮42CrMo钢主要化学成分（质量分数）为：0.38%~0.45%c、0.17%~0.37%Si、0.50%~0.80%Mn、0.90%~1.20j%Cr、0.15%~0.25%Mo、≤0.30%Ni、≤0.030%P、≤0.030%S。

其相变点为：Ac1730℃、Ac3800℃、Ms310℃。

锻造42CrMo齿轮始锻温度1130~1180℃，终锻温度850℃，锻造后直径尺寸在50mm以上需缓慢冷却。

42CrMo齿轮中含碳量保持在0.42%左右，保证钢具有良好的强度与韧性的配合。加入Cr、Mo元素主要是提高钢的淬透性。淬火加热时，Cr、Mo元素完全固溶于奥氏体中提高钢的淬透性。淬火后，Cr、Mo元素固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。高温回火时，部分Cr、Mo元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体（Cr、Mo、Fe）3C。另外Mo元素的加入可消除回火脆性。加入少量的Ni元素可改善钢的韧性。

在选择时应考虑的因素也很多。一般情况下，齿轮锻件的工作条件不同，轮齿的破坏形式不同，是确定齿轮强度计算准则和选择材料与热处理的根据。

齿轮锻件的材料首先要满足工作条件的要求。工作条件的要求是选择齿轮锻件材料时首先应考虑的因素，合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮锻件，如用于飞机的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择力学性能高的合金钢，如要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，则往往选择铸钢或铸铁等材料。家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声，以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。

择齿轮锻件材料应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成形方法及热处理工艺。大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢做毛坯。