1主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氣全滲碳熱處理齒輪的材料選擇、熱得理設(shè)備、工藝及其質(zhì)量控制。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼制齒輪的氣體滲碳、淬火、回火處理。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
GB1818金屬表面洛氏硬度試驗(yàn)方法
GB1979結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評(píng)級(jí)圖
GB3077合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件
GB3480漸開(kāi)線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法
GB4340金屬維氏硬度試驗(yàn)方法
GB5216保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件
GB6394金屬平均晶粒度測(cè)定方法
GB8539齒輪材料及熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)的一般規(guī)定
GB9450鋼件滲碳淬火有效硬化層深度的測(cè)定與校核
GB9452熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法
GB10561鋼中非金屬夾雜物顯微評(píng)定法
GB/T230金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法
GB/T13299鋼的顯微組織評(píng)定法
JB/T6077齒輪調(diào)質(zhì)工藝及其質(zhì)量控制
ZB G51 108鋼件在吸熱式氣氛中的熱處理
ZB J36 012鋼件在吸熱式氣氛中的熱處理
ZB/T J17 004齒輪火焰及感應(yīng)淬火工藝及其質(zhì)量控制
ZB T04 001汽車(chē)滲碳齒輪金相檢驗(yàn)
3齒輪材料
3.1選材原則
3.1.1所選齒輪鋼材經(jīng)各種機(jī)械加工和氣體滲碳熱得理后能滿(mǎn)足產(chǎn)品性能的設(shè)計(jì)要求。
3.1.2材料應(yīng)為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。
3.1.3對(duì)可靠度要求高齒輪及大批量生產(chǎn)的齒輪應(yīng)采用保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼。
3.1.4材料的熱加工性能及切削加工性能應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
3.1.5考慮經(jīng)濟(jì)性和貨源情況。
3.2推薦滲碳齒輪用鋼材
根據(jù)使用條件及鋼材淬透性分檔選用，除另有規(guī)定外，推薦鋼見(jiàn)表1。
表1
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牌號(hào) |
應(yīng)用范圍 |
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20Cr |
機(jī)床齒輪、輕載荷齒輪 |
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20CrMo
20CrMnTi
20CrMnMo
20MnVB |
汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、船用減速器、機(jī)車(chē)及一般工業(yè)齒輪 |
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12CrNi3
15CrNi3
20CrNi2Mo
20Cr2Ni4A
18Cr2Ni4WA |
化工、冶金、工程機(jī)械、機(jī)車(chē)、電站、船舶、航空、坦克等高速齒輪及承受沖擊載荷較大的重載齒輪 |
3.3材料冶金質(zhì)量
3.3.1材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、一般疏松、中心疏松、偏析及表面質(zhì)量按GB3077、GB1979規(guī)定。GB3077中未列入的材料，其技術(shù)條件及材料的尺寸精度按雙方協(xié)議控制。齒輪制造廠應(yīng)具有鋼廠質(zhì)量保證書(shū)，并應(yīng)進(jìn)行抽檢復(fù)核。
3.3.2材料的奧氏體晶粒度應(yīng)為5級(jí)以上，不應(yīng)有混晶現(xiàn)象，按GB6394檢驗(yàn)。
3.3.3材料的淬透性帶應(yīng)在GB5216規(guī)定的范圍內(nèi)。有特殊要求時(shí)，距端淬試樣末端一定距離的硬度范圍由用戶(hù)與鋼廠協(xié)商確定。
3.3.4非金屬夾雜物按GB1561檢驗(yàn)，氧化物、硫化物應(yīng)各不大于3級(jí)。對(duì)可靠度要求高的齒輪，需保證材料的純度，采用以真空冶練、電渣重熔或真空重熔等方法冶煉的鋼材。材料的含水量氧量應(yīng)控制在20ppm以下，含氫量控制在5ppm以下，含硫量小于0.015%。當(dāng)有特殊要求時(shí)，按雙方協(xié)議規(guī)定。
3.3.5材料的帶狀組織按GB/T13299檢驗(yàn)，一般應(yīng)不大于3級(jí)。
3.4鍛件質(zhì)量
3.4.1齒輪鍛件的始鍛、終鍛溫度應(yīng)嚴(yán)格控制。
3.4.2鍛造時(shí)應(yīng)使坯料整個(gè)截面得到均勻變形，鍛造比按GB8539規(guī)定。若采用封閉鍛造，其流線應(yīng)其本上呈徑向分布。對(duì)大型軸齒輪按有關(guān)行業(yè)規(guī)定。
3.4.3鍛坯不應(yīng)有裂紋、折疊、過(guò)熱及其他內(nèi)部缺陷，也不能有最后加工無(wú)法除去的表面缺陷。
4熱處理設(shè)備技術(shù)要求
4.1滲碳設(shè)備
4.1.1滲碳可采用連續(xù)式氣體滲碳爐、密封箱式爐、井式氣體滲碳爐等。
4.1.2連續(xù)式氣體滲碳爐及密封箱式爐應(yīng)能在加熱、保溫、冷卻等各個(gè)階段所設(shè)定的溫度下保持所需的時(shí)間。
4.1.3連續(xù)式氣體滲碳爐、密封箱式爐及井式氣體滲碳爐的有效加熱區(qū)內(nèi)的溫度應(yīng)控制在預(yù)定值的±10℃以?xún)?nèi)。有效加熱區(qū)按GB9452的規(guī)定測(cè)試。
4.1.4滲碳加熱設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)合理，設(shè)有使?fàn)t內(nèi)氣氛均勻流動(dòng)的裝置，滲碳加熱室應(yīng)具有良好的密封性，滲碳的原料供給系統(tǒng)應(yīng)安全可靠。
4.2滲碳后淬火加熱設(shè)備
4.2.1轉(zhuǎn)爐、密封箱式爐和井式氣體滲碳爐等加熱設(shè)備，其有效加熱區(qū)內(nèi)的溫度應(yīng)控制在預(yù)定值得的±10℃以?xún)?nèi)。
4.2.2感應(yīng)加熱設(shè)備應(yīng)符合ZB/T J17 004要求。
4.2.3鹽浴爐加熱時(shí)，鹽浴不應(yīng)對(duì)齒輪有腐蝕、脫碳及其他有害影響。
4.3淬火冷卻設(shè)備及冷卻介質(zhì)
4.3.1淬火冷卻設(shè)備應(yīng)具有可以控制的加熱、冷卻循環(huán)系統(tǒng)及攪拌裝置。
4.3.2淬火冷卻設(shè)備應(yīng)裝有防火排煙裝置。
4.3.3淬火冷卻介質(zhì)應(yīng)具有齒輪淬火所要求的冷卻能力，且不易老化，其技術(shù)要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有定期分析和調(diào)整的管理制度，以確保淬火質(zhì)量。
4.4清洗設(shè)備
清洗設(shè)備應(yīng)具有浸泡、噴淋、油水分離等功能。清洗液可用堿水，其溫度為80～90℃。也可用專(zhuān)用清洗劑。
4.5回火設(shè)備
4.5.1回火可采用連續(xù)式或周期式爐，其爐內(nèi)有效加熱區(qū)的溫度應(yīng)控制在預(yù)定值的±10℃以?xún)?nèi)。
4.5.2回火設(shè)備應(yīng)配有排油煙裝置。
4.6溫度的測(cè)定及控制設(shè)備
4.6.1滲碳淬火加熱爐、回火爐應(yīng)配有溫度測(cè)控、自動(dòng)記錄及報(bào)警裝置，淬火冷卻設(shè)備應(yīng)配有溫度測(cè)控裝置。
4.6.2測(cè)溫儀表及熱電偶應(yīng)定期校驗(yàn)，并應(yīng)符合GB9452的規(guī)定。
4.7爐內(nèi)氣氛的測(cè)定及控制設(shè)備
爐內(nèi)氣氛可采用CO2紅外儀、氧探頭、電阻絲、露點(diǎn)儀、定碳片通訊取氣分析等一一方法進(jìn)行測(cè)定與控制，相關(guān)設(shè)備按各自使用說(shuō)明書(shū)操作。碳熱控制精度應(yīng)在±0.05%范圍內(nèi)。
5滲碳前的預(yù)備處理
5.1正火
5.1.1鍛造后的齒輪鍛坯應(yīng)進(jìn)行正火，正火溫度一般為890～950℃，保溫時(shí)間根據(jù)鍛坯有效尺寸、裝爐情況及爐型而定，鍛坯出爐出不應(yīng)堆放冷卻，而應(yīng)散開(kāi)空冷或噴霧冷卻。
5.1.2對(duì)于某些合金結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)采用正火加回火工藝時(shí)，正火溫度略高于滲碳溫度回火溫度為600～680℃。
5.1.3根據(jù)鋼材特性和鍛造生產(chǎn)具體條件，可采用鍛造余熱等溫退火或鍛造余熱正火工藝。
5.1.4鍛坯正火后或正火加回火后的硬度應(yīng)符合工藝文件規(guī)定，其測(cè)試部位可參照J(rèn)B/T6077；硬度應(yīng)均勻，單件硬度差值≤25HBS，同一批硬度差≤40HBS。
5.2等溫退火
對(duì)于高精度齒輪，為增加預(yù)處理組織均勻性，可采用等溫退火工藝。
5.3去應(yīng)力處理
對(duì)要求高的齒輪以及模數(shù)大于14mm的齒輪，齒形粗加工后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火處理或在600～650℃進(jìn)行高溫回火。
6滲碳處理前的準(zhǔn)備工作
6.1探傷
對(duì)可靠度要求高的齒輪應(yīng)進(jìn)行超聲波或磁粉探傷檢驗(yàn)。其技術(shù)指標(biāo)可按GB8539或各行業(yè)規(guī)定。
6.2表面清理
待滲碳的齒輪及吊裝夾具均應(yīng)進(jìn)行清理或置于450～550℃爐內(nèi)氣化脫脂，除去表面油污、鐵屑及其他有害雜物。
6.3防滲措施
對(duì)齒輪不需滲碳的部位，可以采用防滲涂料涂敷表面。防滲涂料應(yīng)附著牢固，滲碳處理后應(yīng)易脫落，且對(duì)齒輪表面質(zhì)量無(wú)有害影響，其技術(shù)指標(biāo)按ZBG51 108規(guī)定。也可采用鍍鋼或預(yù)留加工量等防滲措施。
6.4吊喪夾具
根據(jù)處理設(shè)備類(lèi)型及齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)吊裝夾具。
6.4.1夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸應(yīng)保證其在高溫狀態(tài)下具有足夠的剛性。吊裝夾具經(jīng)多次使用后不應(yīng)對(duì)齒輪有較大的畸形影響，必要時(shí)必須及時(shí)更換。
6.4.2夾具應(yīng)保斑點(diǎn)在處理過(guò)程中齒輪各部位加熱、冷卻均勻，滲碳?xì)夥樟鲃?dòng)均勻，并使生產(chǎn)操作安全方便。
6.5隨爐試樣
隨爐試樣材料應(yīng)與被處理齒輪材料相同，其形狀尺寸應(yīng)能代表齒輪實(shí)際處理情況，根據(jù)需要可采用以下任一形式。
6.5.1仿形試樣或齒形試樣，應(yīng)至少含有3個(gè)輪齒。齒根以下截面厚度等于齒根圓齒厚的二分之一，或根據(jù)齒輪模數(shù)選取，一般應(yīng)大于10mm；齒寬為齒根圓齒厚的2～3倍，如圖1所示。
6.5.2滲碳層檢驗(yàn)試樣見(jiàn)表2。
表2
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模數(shù) |
圓棒試樣尺寸
直徑×長(zhǎng)度d×l |
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≤16 |
16×35 |
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＞6～18 |
25×50 |
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＞18 |
直徑=1/2齒高處的齒厚，長(zhǎng)度=(2～3) ×直徑 |
6.5.3心部硬度與心部組織檢驗(yàn)試樣見(jiàn)表3
表3
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模數(shù) |
圓棒試樣尺寸
直徑×長(zhǎng)度d×l |
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≤16
＞6～10
＞10～18
＞18 |
32×76
56×130
76×180
90×205 |
6.5.4采用盤(pán)形試樣時(shí)，其厚度應(yīng)大于表2、表3中相應(yīng)圓棒試樣直徑的70%，而直徑應(yīng)大于厚度的3倍。
6.5.5用于錐齒輪的圓棒試樣，其直徑大小可按齒寬中部模數(shù)值參照表2和表3確定。
6.5.6隨爐定碳剝層圓棒試樣尺寸：d×l，25mmd×100mm。
6.5.7隨爐試樣數(shù)量根據(jù)設(shè)備類(lèi)型及裝爐情況確定，試樣應(yīng)放置在能代表齒輪熱處理質(zhì)量的部位。周期式滲碳爐的中檢試樣，按各企業(yè)規(guī)定執(zhí)行。
6.6滲碳原料的選用
根據(jù)熱得理設(shè)備的類(lèi)型、滲碳原料的特性及供應(yīng)狀況選擇。
6.6.1滴注式氣體滲碳爐可采用專(zhuān)用滲碳油、煤油、丙酮、異丙醇、醋酸乙酯、甲苯等任一種作滲碳劑，用甲醇作稀釋劑。
6.6.2可控氣氛滲碳時(shí)，吸熱式氣氛原料氣為開(kāi)然氣和液化氣石油氣，其成分應(yīng)符合ZB J36 012規(guī)定。
6.6.3滲碳原料應(yīng)成分穩(wěn)定、有害雜質(zhì)含量低，含硫量應(yīng)在0.02%以下，檢驗(yàn)符合要求后使用。
6.7對(duì)于新購(gòu)置的及較長(zhǎng)時(shí)間未作滲碳使用權(quán)的設(shè)備以及新夾具應(yīng)進(jìn)行預(yù)滲處理。
7工藝控制
7.1裝爐
7.1.1.1將準(zhǔn)備就緒的齒輪和隨爐試樣安放在吊裝夾具上。對(duì)于中、小模數(shù)的薄壁齒輪應(yīng)采用掛裝或托墊形式的夾具，對(duì)帶有花鍵孔的齒輪應(yīng)支承合理。
7.1.1.2齒輪裝在夾具上時(shí)，輪齒之間不得有搭接，且輪齒工作面之間應(yīng)留有足夠間隙。
7.1.1.3井式氣體滲碳爐的中檢試樣可在齒輪裝爐后或排氣結(jié)束后放入試樣孔。
7.1.2排氣
7.1.2.1齒輪裝爐后，溫度達(dá)750℃以上時(shí)大最滴入甲醇，達(dá)850℃后再通入滲碳劑。
7.1.2.2當(dāng)采用井式氣體滲碳爐處理易畸變和可靠度要求高的齒輪以及裝爐量較大時(shí)，應(yīng)采取分段。
7.1.3滲碳溫度和時(shí)間
滲碳溫度一般為890～930℃。滲碳時(shí)間根據(jù)鋼材特性、滲層深度要求，滲碳溫度、滲碳原料特性、爐型等條件決定。
7.1.4擴(kuò)散
對(duì)于要求滲層梯度平緩的齒輪，強(qiáng)滲后應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)散。但當(dāng)要求有效硬化層深度小于1mm時(shí)，可不進(jìn)行擴(kuò)散時(shí)間。
7.1.4.1當(dāng)使用井式氣體滲碳爐時(shí)，在強(qiáng)滲階段后期取出中檢試樣，檢驗(yàn)滲層深度，根據(jù)技術(shù)要求適用時(shí)轉(zhuǎn)入擴(kuò)散階段。
7.1.4.2從強(qiáng)滲階段轉(zhuǎn)入擴(kuò)散階段時(shí)，在強(qiáng)滲階段后期取出中檢試樣，檢驗(yàn)滲層深度，根據(jù)技術(shù)要求適時(shí)轉(zhuǎn)入擴(kuò)散階段。
7.1.4.3當(dāng)使用井式氣體滲碳爐時(shí)，在擴(kuò)散階段末期檢查中檢試樣，根據(jù)要求的滲層深度及表層含碳量確定實(shí)際擴(kuò)散時(shí)間。
7.1.5碳勢(shì)控制原則
7.1.5.1強(qiáng)滲期碳勢(shì)控制 一般情況下，在不出現(xiàn)炭黑及工件表面碳化物級(jí)別允許的前提下，在強(qiáng)滲期爐內(nèi)應(yīng)具有最高碳勢(shì)，以獲得最快的滲速。
7.1.5.2擴(kuò)散期碳勢(shì)控制 一般以工件表層達(dá)到設(shè)計(jì)要求的碳濃度確定爐內(nèi)碳勢(shì)。
7.1.5.3當(dāng)有微機(jī)控制時(shí)，應(yīng)能根據(jù)齒輪滲層碳濃度分布的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控。
7.1.6降溫處理
根據(jù)材料及工藝要求，滲碳后采用不同的降溫處理。需直接淬火的齒輪，可在滲碳爐內(nèi)降溫至840～860℃保溫0.5～1h后投入淬火介質(zhì)中冷卻；需重新加熱淬火的齒輪，在滲碳爐內(nèi)降溫到820～880℃保溫適當(dāng)時(shí)間移到冷卻裝置中冷卻，并應(yīng)采取防氧化脫碳措施，齒輪冷至350℃以下方可空冷；當(dāng)齒面有較大加工留量時(shí)可采用空冷；鎳鉻含量較高的材料，冷至150～200℃后進(jìn)行高溫回火。
7.2淬火工藝規(guī)范
7.2.1直接淬火
齒輪經(jīng)氣體滲碳后在滲碳爐內(nèi)降溫至840～860℃保溫0.5～1h，爾后投入淬火介質(zhì)中冷卻。用井式氣體滲碳爐處理的齒輪，出爐出應(yīng)盡快投入淬火介質(zhì)內(nèi)，以避免表面產(chǎn)生異常組織。
7.2.2重新加熱淬火
對(duì)一滲碳后需機(jī)械加工或由于鋼材特性滲碳后需預(yù)冷，以及需經(jīng)1～2次高溫回火或球化退火的齒輪應(yīng)進(jìn)行重新加熱淬火。
7.2.2.1一次加熱淬火 一般加熱溫度為820～860℃。對(duì)用連續(xù)式氣體滲碳爐或密填充箱式爐滲碳的齒輪，為細(xì)化晶粒在冷卻裝置中冷至600℃后，再重新加熱至淬火溫度。
7.2.2.2二次加熱淬火 第一次淬火加熱溫度為860～880℃，保溫后淬火冷卻，待工時(shí)冷到室溫后現(xiàn)進(jìn)行第二次淬火，其第二次加熱溫度為780～800℃，冷卻方法同前。
7.3清洗
齒輪及吊裝夾具經(jīng)淬火冷卻至適當(dāng)溫度后方可進(jìn)行清洗。
7.4回火工藝規(guī)范
7.4.1齒輪清洗后應(yīng)及時(shí)低溫回火，一般間隔不起過(guò)4h。根據(jù)圖樣技術(shù)要求的硬度及鋼種確定回火溫度。一般為160～220℃，回火時(shí)間為2～4h。對(duì)于高鎳鉻鋼大型齒輪要充分回火，一般為10～20h。
7.4.2對(duì)一高精度齒輪，磨齒后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火，溫度為140～160℃，保溫時(shí)間不少于2h。
7.4.3對(duì)于合金元素含水量量較高的鋼，滲碳緩冷后在重新加熱淬火之前進(jìn)行一次或二次高溫回火，回火溫度為600～700℃，每次時(shí)間為2～6h。
7.5冷處理
一般齒輪不采用冷處理。對(duì)于精度和可靠度要求高的齒輪，當(dāng)滲碳表層組織中有過(guò)多殘余奧氏體且最終硬度要求58HRC以上時(shí)方進(jìn)行冷處理。
7.5.1齒輪在冷處理前后均應(yīng)進(jìn)行低溫回火處理，以免產(chǎn)生顯微裂紋。
7.5.2冷處理溫度為-70～-80℃，時(shí)間為2h，大齒輪適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間。
7.5.3齒輪經(jīng)冷處理后應(yīng)使其溫度回升到室溫，再進(jìn)行低溫回火，但間隔不得超過(guò)4h。
7.6噴砂或噴丸
熱處理后齒輪按要求進(jìn)行噴砂清理或噴丸強(qiáng)化。
8質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方法
8.1隨爐試樣檢驗(yàn)
8.1.1表面硬度
8.1.1.1根據(jù)有效硬化層濃度選用洛氏、表面洛氏等硬度計(jì)，選擇方法見(jiàn)表4或按各行業(yè)規(guī)定，并按GB/T230或GB1818規(guī)定檢測(cè)。硬度值應(yīng)符合圖樣技術(shù)要求。
表4
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有效硬化層深度mm |
硬度計(jì)量類(lèi)別 |
硬度范圍 |
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＞0.3～0.5
＞0.5～0.8
＞0.8 |
HR30N
HR45N
HRC |
75～80
63～69
58～62 |
8.1.1.2當(dāng)圖樣要求測(cè)表層硬度時(shí)，用維氏硬度計(jì)在試樣截面上距表面0.05～0.10mm外測(cè)定，測(cè)定方法按GB4340。對(duì)滲碳淬火后需要磨齒的齒輪，表面硬度的測(cè)定部位應(yīng)為從試樣表面至輪齒單側(cè)加工余量深度之處。
8.1.1.3表面硬度的均勻性要求見(jiàn)GB8539。
8.1.2心部硬度
心部硬度值一般要求30～45HRC，可由設(shè)計(jì)者根據(jù)齒輪使用條件規(guī)定。
8.1.2.1齒形試樣心部硬度的測(cè)定位置參見(jiàn)GB8539。
8.1.2.2當(dāng)用圓棒試樣時(shí)，在試棒長(zhǎng)度中部截取10mm厚的試樣，在試樣橫截面中心處測(cè)定。試樣尺寸與模數(shù)關(guān)系應(yīng)符合表3。
8.1.3有效硬化層深度
8.1.3.1對(duì)于滲碳淬火后需加的齒輪，滲碳的工藝層深應(yīng)為圖樣上標(biāo)湛劉的深度加上輪齒單側(cè)的加工余量。
8.1.3.2有效硬化層深度的測(cè)定應(yīng)以硬度法為準(zhǔn)，測(cè)定部位按GB8539規(guī)定，測(cè)定方法按GB9450、GB4340規(guī)定，也可按各行業(yè)規(guī)定或生產(chǎn)廠與用戶(hù)的協(xié)議。
8.1.3.3用金相法、斷口法檢測(cè)滲層深度時(shí)，應(yīng)預(yù)先找出與硬度法測(cè)定有效硬化層深度的關(guān)系，以保證成品齒輪滿(mǎn)足圖樣技術(shù)要求。
8.1.3.4滲碳齒輪有效硬化層濃度推薦值見(jiàn)附錄A（參考件）。
8.1.3.5當(dāng)圖樣要求測(cè)定齒根有效硬化層深度時(shí)，應(yīng)在齒形試樣的法截面上向內(nèi)測(cè)定。
8.1.3.6若隨爐試樣有效硬化層深度不符合技術(shù)要求，則從該批中至少再抽取一件齒輪解剖測(cè)定，并以其測(cè)定結(jié)果為準(zhǔn)。
8.1.4表層含碳量
8.1.4.1表層含碳量為表面至0.10mm深度范圍的平均含碳量。
8.1.4.2如無(wú)特殊要求，表層含碳量一般控制在0.8%～1.0%范圍內(nèi)，原則上不低于相應(yīng)鋼材的共析含碳量。
8.1.4.3表層含碳量為表面至0.10mm深度范圍的平均含碳量。
8.1.4.2如無(wú)特殊要求，表層含碳量一般控制在0.8%～1.0%范圍內(nèi)，原則上不低于相應(yīng)鋼材的共析含碳量。
8.1.4.3表層含碳量可用試樣剝層進(jìn)行化學(xué)分析，也可用金相法判別或用直讀光譜儀分析。
8.1.4.4應(yīng)用各種碳控技術(shù)對(duì)滲碳過(guò)程進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)預(yù)先找出各種鋼材滲碳時(shí)，其表層含碳量與氣氛碳勢(shì)的關(guān)系。
8.1.4.5當(dāng)新產(chǎn)品試制或工藝調(diào)試時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)表層含碳量。在批量生產(chǎn)中，若滲碳過(guò)程無(wú)任何氣氛控制措施時(shí)，應(yīng)定期檢驗(yàn)表層含碳量。
8.1.5表層組織
8.1.5.1殘余奧氏體 按各行業(yè)金相檢驗(yàn)級(jí)別圖評(píng)定。一般齒輪應(yīng)控制在30%以下，高精度齒輪應(yīng)控制在20%以下，對(duì)于留有加工余量的齒輪，評(píng)定部位按內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
8.1.5.2馬氏體 按各行業(yè)金相檢驗(yàn)級(jí)別圖評(píng)定。對(duì)于齒形試樣應(yīng)以分度圓附近的嚴(yán)重視場(chǎng)作為評(píng)判依據(jù)。
8.1.5.3碳化物 按各行業(yè)金相檢驗(yàn)級(jí)別圖評(píng)定。當(dāng)采用ZB T04 001碳化物評(píng)級(jí)圖時(shí)，若試樣在400倍下無(wú)明顯碳化物，但試樣表面硬度及含碳量合格，表層組織不為亞共析狀態(tài)時(shí)，可評(píng)為1級(jí)。
8.1.5.4表層脫碳 試樣經(jīng)4%硝酸酒精溶液輕腐蝕后，置于顯微鏡下放大400倍觀察，對(duì)于齒形試樣著重檢查齒根圓角處，脫碳層深度應(yīng)不大于0.02mm或按GB8539分檔控制。
8.1.5.5 表層非馬氏體 試樣經(jīng)4%硝酸酒精溶液輕腐蝕后，置于顯微鏡下放大400倍觀察，對(duì)于齒形試樣檢測(cè)分度圓及齒根圓角處，按GB8539分檔控制。
8.1.6心部組織
按各行業(yè)規(guī)定或生產(chǎn)廠與用戶(hù)的協(xié)議檢驗(yàn)。
8.1.7至表面硬度降、至心部硬度降
當(dāng)圖樣要求測(cè)定至表面硬度降和心至心部硬度降時(shí)，參見(jiàn)GB8539或按各行業(yè)規(guī)定執(zhí)行。
8.1.8心部沖擊性能
當(dāng)用戶(hù)有要求時(shí)，在隨爐圓棒試樣或齒坯試樣上取料，加工成沖擊試樣，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。
8.2齒輪熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)
8.2.1外觀
齒輪經(jīng)熱得理后，表面不得有氧化皮、碰傷、剝落、銹蝕等缺陷。
8.2.2齒面硬度
8.2.2.1應(yīng)根據(jù)齒輪重要程度、批量及爐型規(guī)定抽檢數(shù)量。
8.2.2.2測(cè)定部位以齒面為準(zhǔn)，也可測(cè)齒頂或端面，但應(yīng)考慮其與齒面硬度的差異。測(cè)量點(diǎn)要求分布在約相隔120°的三個(gè)輪齒上，每個(gè)輪齒上一般不得不于2點(diǎn)，其硬度值應(yīng)符合圖樣技術(shù)要求。
8.2.2.3硬度計(jì)應(yīng)穩(wěn)定、可靠、重現(xiàn)性好。當(dāng)選用齒面硬度計(jì)檢測(cè)齒面時(shí)，應(yīng)將測(cè)頭垂直于齒面；當(dāng)用洛氏硬度計(jì)檢測(cè)齒頂時(shí)，應(yīng)將被測(cè)處用砂紙打磨，其表面粗糙應(yīng)符合GB/T230規(guī)定，測(cè)量時(shí)應(yīng)放置平穩(wěn)；當(dāng)用銼刀檢驗(yàn)齒頂、齒根硬度時(shí)，銼刀應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)銼刀；當(dāng)用肖氏硬度計(jì)或里氏硬度計(jì)D型沖頭裝置檢測(cè)時(shí)，齒輪的有效硬化層深度必須大于0.8mm。
8.2.2.4對(duì)于無(wú)法用硬度計(jì)檢測(cè)的齒輪，一般以隨爐試樣的測(cè)量值為準(zhǔn)。
8.2.2.5當(dāng)硬度不符合技術(shù)要求時(shí)，應(yīng)加倍抽檢，若仍不符合則應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行返修或判廢。
8.2.3有效硬化層深度
8.2.3.1當(dāng)采用各種碳控技術(shù)控制滲碳過(guò)程且生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定時(shí)，可以隨爐試樣的檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。抽檢周期可根據(jù)具體情況確定。
8.2.3.2對(duì)指量生產(chǎn)的齒輪，當(dāng)滲碳?xì)夥諢o(wú)任何控制措施時(shí)，在試樣合格的情況下，每周應(yīng)抽檢一件齒輪解剖測(cè)定。檢驗(yàn)方法同8.1.3條。
8.2.4表層組織、心部硬度、心部組織
一般以隨爐試樣的檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。工廠可根據(jù)具體情況，確定解剖齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)周期。檢驗(yàn)方法同8.1.5、8.1.2、8.1.6條。
8.2.5裂紋
8.2.5.1在熱得理和磨齒后，可靠度要求高的齒輪應(yīng)100%檢驗(yàn)，一般齒輪應(yīng)進(jìn)行抽檢。磨加工后表面一般不允許有裂紋。
8.2.5.2裂紋的檢驗(yàn)方法可采用以下任意一種，如磁粉探傷、超聲波探傷、熒光浸透及染色浸透探傷等。
8.2.5.3冷處理后微裂紋的檢驗(yàn)用顯微鏡放大400倍觀察隨爐試樣，在0.30mm×0.25mm的矩形范圍內(nèi)，長(zhǎng)度大于1個(gè)晶粒的微裂紋不得超過(guò)10個(gè)。
8.2.6畸變
8.2.6.1熱得理后畸變量應(yīng)控制在有關(guān)技術(shù)要求的范圍內(nèi)。
8.2.6.2批量生產(chǎn)時(shí)，抽檢項(xiàng)目和件數(shù)按產(chǎn)品圖樣的技術(shù)要求。
8.2.6.3單件生產(chǎn)的齒輪應(yīng)定期抽檢。
9記錄內(nèi)容
a.齒輪材料、數(shù)量、件號(hào)、爐號(hào)；
b.滲碳熱處理工藝流程及工藝參數(shù)；
c.檢驗(yàn)的項(xiàng)目、部位及結(jié)果；
d.熱得理操作人員、檢驗(yàn)人員的姓名或代號(hào)；
e.操作、檢驗(yàn)日期。
附錄A
滲碳齒輪有效硬化層深度推薦值
（參考件）
A1滲碳齒輪有效硬化層深度推薦值見(jiàn)表A1。
表1
|
模數(shù)m |
滲碳齒輪有效硬化層深度 |
模數(shù)m |
滲碳齒輪有效硬化層深度 |
|
界限值：550HV |
界限值：550HV |
|
1.5 |
0.25～0.50 |
10 |
2.00～2.60 |
|
1.75 |
0.25～0.5 |
(11) |
2.00～2.60 |
|
2 |
0.40～0.65 |
12 |
2.30～3.20 |
|
2.5 |
0.50～0.75 |
14 |
2.60～3.50 |
|
3 |
0.65～1.00 |
16 |
3.00～3.90 |
|
3.5 |
0.65～1.00 |
18 |
3.00～3.90 |
|
4 |
0.75～1.30 |
20 |
3.60～4.50 |
|
5 |
1.00～1.50 |
22 |
3.70～4.80 |
|
6 |
1.30～1.80 |
25 |
4.00～5.00 |
|
7 |
1.50～2.00 |
28 |
4.00～5.00 |
|
8 |
1.80～2.30 |
32 |
4.00～5.00 |
|
9 |
1.80～2.30 |
|
|
A2滲碳淬火齒輪分度圓處最小有效硬化層層深度DCmin，可根據(jù)接觸載荷引起最大剪切應(yīng)力的深度計(jì)算，計(jì)算公式見(jiàn)式（A1）。
式中：DCmin——最小有效硬化層深度，mm；
σH——計(jì)算接觸應(yīng)力，MPa；
d1——小齒輪分度圓直徑，mm；
αt——端面分度圓壓力角；
βb——基圓螺旋角
UH——硬化工藝系數(shù)，MPa（滲碳齒輪：4.4×104MPa）；
z1——小齒輪齒數(shù)；
z2——大齒輪齒數(shù)；
“+”——用于外嚙合傳動(dòng)；
“-”——用于內(nèi)嚙合傳動(dòng)；
附加說(shuō)明：
本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)齒輪標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械工業(yè)部鄭州機(jī)械研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人李耀珍、康力、李泰吉、湯峰、陳若愚。
