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械工業(yè)的開展，對齒輪的質量要求日益提高，而齒輪的強度壽 命和制造精度與熱處理質量有很大關系。為了檢驗齒輪材料熱處理質量， 在 1987 年以前，我國的齒輪滲碳淬火內在質量檢驗標準多為終態(tài)金相檢驗 標準。由于檢測儀器的精度、分辨率等因素以及檢驗人員的經驗參差不齊， 造成檢驗結果有很大差異和爭議。為了解決金相法內在檢驗存在的弊端， 機械部在 1987 年借鑒了 DIN.ISO 等標準中有關內容， 修訂了我國現行齒輪 滲碳淬火內在質量檢驗標準。此檢驗標準中，其金相組織檢驗標準根本與 原標準相似，主要是對滲碳層深度及碳濃度梯度的測定作了較大的修改。 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定進行簡述。一、 滲碳層深度的檢測1.1、金相法、取本體或與零件材料成分相同，預先熱處理狀態(tài)根本 相似的圓試樣或齒形試樣進行檢測。、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：過共析層 +共析層+1/2 亞共析層。、低碳合金鋼滲層深度為： 過共析層 +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表示，其極限硬度根據不同要求進行選擇124、有效硬化層深度(DCp):從試樣外表測至極限硬度(如HV 550)之間垂直距離。1.3、兩種關于滲碳深度檢測的方法存在著一

3、定的對應關系，下面 用圖形來描述。i丄:：一強憋*4：I亠從圖中可看出：DCp (芯部)>DCp(HV5°o)>DCp(HV55o)DCp(HV 550)對應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)對應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)對應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 相法檢測時，這兩點是近似相等的，故用硬度法測

4、試滲碳層深度結 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剝落、點蝕，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 梯度檢測采用剝層法進行，因此方法操作比擬復雜，檢驗時間比擬 長，在實際生產中不經常使用。這一指標在現行國家標準中采用硬 度梯度來反映。硬度梯度在相關標準中又叫“至芯部硬度降 ，即在有效硬化 層范圍內，自齒輪外表向芯部方向的硬度梯度，用“ HV/ EHt 來表示，“ HV為硬度變化量，“ EHt為有效硬化層深度的變 化量。這一指標反映了有效硬化層內硬度的平緩程度，不但反映了 滲碳層濃度梯度問題 ，同時也反映了淬火質量，指標中規(guī)定了有