淺談齒輪滲碳淬火有效硬化層及硬度梯度

1、淺談齒輪滲碳淬火有效硬化層及硬度梯度隨著機(jī)械工業(yè)的開展，對(duì)齒輪的質(zhì)量要求日益提高，而齒輪的強(qiáng)度壽 命和制造精度與熱處理質(zhì)量有很大關(guān)系。為了檢驗(yàn)齒輪材料熱處理質(zhì)量， 在 1987 年以前，我國(guó)的齒輪滲碳淬火內(nèi)在質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)多為終態(tài)金相檢驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)。由于檢測(cè)儀器的精度、分辨率等因素以及檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)參差不齊， 造成檢驗(yàn)結(jié)果有很大差異和爭(zhēng)議。為了解決金相法內(nèi)在檢驗(yàn)存在的弊端， 機(jī)械部在 1987 年借鑒了 DIN.ISO 等標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)內(nèi)容， 修訂了我國(guó)現(xiàn)行齒輪 滲碳淬火內(nèi)在質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。此檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，其金相組織檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)根本與 原標(biāo)準(zhǔn)相似，主要是對(duì)滲碳層深度及碳濃度梯度的測(cè)定作了較大的修改。 下面就滲碳

2、層深度和碳濃度梯度分別采用金相法與硬度法測(cè)定進(jìn)行簡(jiǎn)述。一、 滲碳層深度的檢測(cè)1.1、金相法、取本體或與零件材料成分相同，預(yù)先熱處理狀態(tài)根本 相似的圓試樣或齒形試樣進(jìn)行檢測(cè)。、送檢試樣熱處理狀態(tài)為平衡狀態(tài)，即退火狀態(tài)。、低碳鋼滲層深度為：過(guò)共析層 +共析層+1/2 亞共析層。、低碳合金鋼滲層深度為： 過(guò)共析層 +共析層 +亞共析層1.2、硬度法、取樣方法同金相法取樣方法一致。、送檢試樣狀態(tài)為淬火 +回火狀態(tài)。、滲碳深度用有效硬化層來(lái)表示，其極限硬度根據(jù)不同要求進(jìn)行選擇124、有效硬化層深度(DCp):從試樣外表測(cè)至極限硬度(如HV 550)之間垂直距離。1.3、兩種關(guān)于滲碳深度檢測(cè)的方法存在著一

3、定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，下面 用圖形來(lái)描述。i丄:：一強(qiáng)憋*4：I亠從圖中可看出：DCp (芯部)>DCp(HV5°o)>DCp(HV55o)DCp(HV 550)對(duì)應(yīng)滲碳層中碳含量約為0.350.38%此界限處即為金相法中1/2亞共析層處。DCp(HV 5oo)對(duì)應(yīng)滲碳層中碳含量約為0.310.33%，此界限處為金相 法中1/2亞共析層處。DCp(芯部)對(duì)應(yīng)滲碳層中碳含量為基體碳含量，一般為0.170.23%, 此界限處為金相法中基體組織。1.4、結(jié)論從圖中可以看出， DCp(HV 500)、DCp(HV 550)是不相等的， 而在金 相法檢測(cè)時(shí)，這兩點(diǎn)是近似相等的，故用硬度法測(cè)

4、試滲碳層深度結(jié) 果更精確，更直觀，減少了人為誤差。滲碳層碳濃度梯度(即硬度梯度) 為了防止?jié)B碳淬火齒輪外表出現(xiàn)剝落、點(diǎn)蝕，提高齒輪承載能 力，必須要求滲碳層滲碳濃度從外表至芯部應(yīng)保持平滑的梯度。這 種斜度一般推薦為 0.25mm 深度，碳含量最多下降 0.10%。碳濃度 梯度檢測(cè)采用剝層法進(jìn)行，因此方法操作比擬復(fù)雜，檢驗(yàn)時(shí)間比擬 長(zhǎng)，在實(shí)際生產(chǎn)中不經(jīng)常使用。這一指標(biāo)在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中采用硬 度梯度來(lái)反映。硬度梯度在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中又叫“至芯部硬度降 ，即在有效硬化 層范圍內(nèi)，自齒輪外表向芯部方向的硬度梯度，用“ HV/ EHt 來(lái)表示，“ HV為硬度變化量，“ EHt為有效硬化層深度的變 化量。這一指標(biāo)反映了有效硬化層內(nèi)硬度的平緩程度，不但反映了 滲碳層濃度梯度問(wèn)題 ，同時(shí)也反映了淬火質(zhì)量，指標(biāo)中規(guī)定了有