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第1章 齿轮热处理概述1

1.1齿轮类别及其性能要求1

1.1.1齿轮的类别1

1.1.2齿轮的性能要求3

1.2典型齿轮材料及其热处理方法5

1.2.1齿轮用钢的选择7

1.2.2典型齿轮材料及其热处理方法9

1.3齿轮热处理设备和生产用材料简介27

1.3.1齿轮热处理设备27

1.3.2齿轮热处理生产使用的材料及其分类49

1.4齿轮热处理常见缺陷一览56

第2章 齿轮热处理典型缺陷分析与对策58

2.1齿轮热处理加热缺陷分析与对策58

2.1.1齿轮氧化与脱碳缺陷分析与对策58

2.1.2齿轮欠热、过热和过烧缺陷分析与对策60

2.1.3齿轮晶粒粗化与混晶缺陷分析与对策62

2.1.4齿轮脱碳、过热与过烧的检验64

2.2齿轮热处理冷却缺陷分析与对策64

2.2.1齿轮淬火硬度及淬硬层深度缺陷分析与对策65

2.2.2齿轮热处理变形缺陷分析与对策66

2.2.3齿轮热处理裂纹缺陷分析与对策68

2.3齿轮热处理变形与裂纹的检测72

2.3.1齿轮热处理变形的检测72

2.3.2齿轮热处理裂纹的检测73

2.4齿轮热处理力学性能缺陷分析与对策75

2.4.1抗拉强度缺陷分析与对策75

2.4.2疲劳强度缺陷分析与对策76

第3章 齿轮的普通热处理缺陷分析与对策79

3.1齿轮的退火与正火缺陷分析与对策80

3.1.1退火缺陷分析与对策80

3.1.2正火缺陷分析与对策81

3.2齿轮退火及正火的质量检验项目及要求86

3.2.1表面质量86

3.2.2表面硬度86

3.2.3变形量87

3.2.4金相检验87

3.3齿轮的淬火与回火缺陷分析与对策87

3.3.1中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火硬度缺陷分析与对策92

3.3.2中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火金相组织缺陷分析与对策97

3.3.3中碳钢和中碳合金钢齿轮淬硬层缺陷分析与对策101

3.3.4中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火与回火其他缺陷分析与对策102

3.3.5中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火变形分析与对策102

3.3.6中碳钢和中碳合金钢齿轮淬火裂纹分析与对策110

3.4齿轮淬火与回火的质量检验项目与要求117

3.4.1外观检查117

3.4.2表面硬度117

3.4.3金相组织118

3.4.4变形119

第4章 调质齿轮的热处理缺陷分析与对策120

4.1常用调质齿轮钢材及其热处理120

4.1.1合金结构钢120

4.1.2优质碳素结构钢121

4.1.3铸造碳钢及合金铸钢121

4.2调质齿轮硬度缺陷分析与对策127

4.2.1调质齿轮硬度低原因分析与对策127

4.2.2调质齿轮硬度不均原因分析与对策130

4.3齿轮调质深度不足原因分析与对策131

4.4大模数齿轮的开齿调质工艺133

4.5焊接齿轮的调质处理134

4.6调质齿轮淬火裂纹分析与对策134

4.7齿轮调质处理的质量检验139

4.7.1调质齿轮的检验项目、内容及方法139

4.7.2调质齿轮的力学性能及淬透性检验140

4.7.3调质齿轮的金相组织检验141

第5章 齿轮的化学热处理缺陷分析与对策144

5.1齿轮的渗碳热处理缺陷分析与对策145

5.1.1齿轮的气体和固体渗碳热处理缺陷分析与对策145

5.1.2齿轮的气体碳氮共渗缺陷分析与对策194

5.1.3齿轮的渗碳热处理变形分析与对策212

5.1.4齿轮的渗碳热处理裂纹分析与对策247

5.1.5渗碳齿轮的质量检验项目、内容及方法266

5.2齿轮的渗氮热处理缺陷分析与对策273

5.2.1气体渗氮齿轮材料及其热处理274

5.2.2气体渗氮齿轮硬度缺陷分析与对策276

5.2.3气体渗氮齿轮金相组织缺陷分析与对策283

5.2.4气体渗氮齿轮渗层深度缺陷分析与对策288

5.2.5气体渗氮齿轮其他热处理缺陷分析与对策291

5.2.6气体渗氮齿轮的质量检验项目及要求295

5.2.7离子渗氮齿轮热处理缺陷分析与对策303

5.2.8齿轮离子渗氮的质量检验项目、内容及要求314

5.2.9齿轮的气体氮碳共渗缺陷分析与对策316

5.2.10齿轮气体氮碳共渗的质量检验项目及要求323

5.2.11渗氮齿轮热处理变形分析与对策324

5.2.12渗氮齿轮表面裂纹分析与对策333

第6章 齿轮的感应热处理缺陷分析与对策337

6.1感应淬火齿轮材料及其热处理方法338

6.2感应淬火齿轮硬度缺陷分析与对策339

6.2.1感应淬火齿轮表面硬度不足和出现软点或软带原因分析与对策340

6.2.2感应淬火齿轮表面硬度过高或过低原因分析与对策346

6.2.3感应淬火齿轮表面硬度不均原因分析与对策347

6.3感应淬火齿轮金相组织缺陷分析与对策350

6.4感应淬火齿轮硬化层缺陷分析与对策352

6.4.1感应淬火齿轮硬化层过浅或过深原因分析与对策354

6.4.2感应淬火齿轮硬化层不均原因分析与对策356

6.4.3感应淬火齿轮硬化层深度变化超过要求范围原因分析与对策358

6.5感应淬火齿轮其他热处理缺陷分析与对策358

6.5.1防止感应淬火齿轮淬硬区域不符合要求的措施358

6.5.2感应淬火齿轮局部烧熔麻点原因分析与对策359

6.5.3感应淬火齿轮硬化层或尖角剥落原因分析与对策360

6.5.4感应淬火齿轮硬化区分布不合理及硬度低原因分析与对策360

6.5.5齿轮感应淬火加热不均匀原因分析与对策361

6.6感应淬火齿轮的返修362

6.7齿轮的感应淬火变形原因分析与对策362

6.7.1齿轮的感应淬火变形原因分析362

6.7.2减小与控制齿轮感应淬火变形的措施365

6.7.3齿轮的其他感应淬火变形控制方法383

6.8齿轮的感应淬火裂纹原因分析与对策388

6.8.1齿轮材料不良造成的感应淬火裂纹原因分析与对策388

6.8.2齿轮设计或机械加工不当造成的感应淬火裂纹原因分析与对策390

6.8.3齿轮淬火加热温度过高或加热不均造成的感应淬火裂纹原因分析与对策391

6.8.4齿轮淬火冷却条件不良造成的感应淬火裂纹原因分析与对策392

6.8.5操作不良造成的齿轮感应淬火裂纹原因分析与对策394

6.9高频淬火齿轮产生废品原因分析与对策396

6.10感应淬火齿轮的质量检验项目及要求397

第7章 齿轮的失效原因分析与对策406

7.1齿轮的失效形式406

7.2齿轮齿面的失效原因分析与对策408

7.2.1齿轮齿面磨损原因分析与对策408

7.2.2齿轮齿面塑性变形原因分析与对策411

7.2.3齿轮齿面胶合原因分析与对策413

7.2.4齿轮齿面点蚀原因分析与对策414

7.2.5齿轮硬化层剥落（或称深层剥落、硬化层压碎）原因分析与对策417

7.3齿轮断裂原因分析与对策420

7.4齿轮的其他失效原因分析与对策424

7.4.1齿轮轮齿崩齿原因分析与对策424

7.4.2齿轮轮齿的末端损坏原因分析与对策426

7.5中重型载货汽车弧齿锥齿轮失效原因分析与对策426

7.5.1弧齿锥齿轮制造问题造成的失效原因分析与对策427

7.5.2弧齿锥齿轮装配及使用问题造成的失效原因分析与对策429

附录435

附录A 侵蚀剂435

附录B 热处理相关标准目录438

附录C 国内外常用结构钢对照表441

附录D 不同布氏硬度试验条件下施加的试验力（GB/T231.1—2009《金属布氏硬度试验第1部分：试验方法443

附录E 洛氏硬度标尺及适用范围（GB/T230.1—2009《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法443

附录F 维氏硬度负荷与试验力444

参考文献445