T-CSTM 00833-2022 軌道交通.用驅(qū)動(dòng)齒輪鍛件技術(shù)規(guī)范

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)Specificationofdrivingg2022-10-21發(fā)布2023-I 4 4 4 5 5 5 6 6 6 6 8 8 8 A.1試樣類型 A.2拉伸試樣 A.3沖擊試樣 請(qǐng)注意本文件的某些能容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)綜合標(biāo)準(zhǔn)從2003年鐵道部提出“鐵路跨越式發(fā)展”，到2014年CRH380A齒輪箱驅(qū)動(dòng)裝置被列為國(guó)家重點(diǎn)新a)冶煉水平直接影響產(chǎn)品的最終性能，針對(duì)不同用途產(chǎn)品提出不同冶煉要求。齒輪滲碳鋼為Cr-Mn鋼系，制造過(guò)程中，其表面需經(jīng)滲碳化學(xué)熱處理，而齒輪滲碳溫度高（930℃)、滲碳時(shí)間長(zhǎng)（3h～6h），該條件下奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向明顯，易出現(xiàn)晶粒粗大或混晶現(xiàn)象，導(dǎo)致齒輪淬火變形和開(kāi)裂傾向增大，同時(shí)顯著降低齒輪的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，引起應(yīng)力集中，容易造成齒輪脆性斷裂。本文給出了鋁氮比控制范圍，有利于降低混晶現(xiàn)象。由于DIN標(biāo)準(zhǔn)中b)適宜的鍛造比及鍛后熱處理制度有助于改善鑄錠中的疏松、氣孔、縮孔、帶狀組織等缺陷，還可充分破碎鑄錠中的偏析、夾雜物等而使組織趨于均勻。本文件給出了不同類型鍛件的鍛造流程及基本工藝要求，有利于獲得質(zhì)量穩(wěn)定的鍛件產(chǎn)c)針對(duì)不同類型零件的力學(xué)性能試驗(yàn)和型式試驗(yàn)，給出了具體取樣位和取樣方向置，避免了檢d)超聲波探傷環(huán)節(jié)，針對(duì)不同使用要求的鍛件產(chǎn)品采取不目前國(guó)內(nèi)針對(duì)齒輪鍛件的標(biāo)準(zhǔn)如GB/T37683—2019《大型齒輪、齒圈鍛件技術(shù)條件》、GB/T39430—2020《高可靠性毛坯技術(shù)要求》、TB/T2989—2015《機(jī)車車輛牽引齒輪》、YB件，本文件給出了詳細(xì)工藝及檢驗(yàn)要求，便于1軌道交通用驅(qū)動(dòng)齒輪鍛件技術(shù)規(guī)范輪鍛件的制造和檢驗(yàn)。其他可靠性要求較高、外GB/T222鋼的成品化學(xué)成GB/T223（所有部分）鋼鐵及合金化學(xué)GB/T225鋼淬透性的末GB/T226鋼的低倍組織及缺陷GB/T229金屬材料夏比擺錘沖GB/T4336碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測(cè)定火GB/T6394—2017金屬平均晶粒GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測(cè)定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法（常規(guī)方GB/T20124鋼鐵氮含量的測(cè)定惰性氣體熔JB/T5000.15—2007重型機(jī)械通用技術(shù)條件第15交流電弧爐alternating-currentelectrica2LF鋼包精煉爐ladle(heat以還原氣氛下的埋弧電弧加熱，造合成渣和底吹A(chǔ)r攪拌為其特點(diǎn)，具有良好的脫硫和合金化功能的裝置。根據(jù)工藝需要確定是否配帶真空系統(tǒng)，常與RH（雙管真空循環(huán)脫氣）、DH（鋼中脫氫脫氧和脫氮的真空提升脫氣）或VD（真空脫氣）裝置雙聯(lián)操作，精煉高純凈度的VDvacuumdegasser），烤系統(tǒng)、真空室或鋼水包升降系統(tǒng)、真空室更換系統(tǒng)，以及三電系統(tǒng)等部注：脫氣處理時(shí)將循環(huán)流管（上升管和下降管）插入鋼液，靠真空壓差使氣體（氮?dú)饣驓鍤饫脷馀荼迷硪龑?dǎo)鋼水實(shí)現(xiàn)從鋼包經(jīng)上升管、真往水冷金屬型結(jié)晶器中連續(xù)澆注金屬，凝固成金屬坯料的鑄造方模鑄鋼錠、電渣鋼錠的頭部，具有補(bǔ)縮、集渣、排氣、減輕利用電流通過(guò)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱對(duì)爐料再次熔煉鍛造時(shí)變形程度的一種表示方法。通常用變形前后的截面積比、長(zhǎng)度比或高度比來(lái)表示。3兩半模間間隙的方向與模具運(yùn)動(dòng)的方向相垂直，在模鍛過(guò)程中間隙不兩半模間間隙的方向與模具運(yùn)動(dòng)方向相平行，在模鍛過(guò)程中間隙大小胎模鍛loosetoolingfo軸向試樣axesdirectionoftestsspecimen橫向試樣crossdirectionoftestsspecimen切向試樣tangentialdirectionoftestsspecimen4——Ⅱ組：應(yīng)用于時(shí)速160km/h～200km/h的動(dòng)車組的動(dòng)力車、客運(yùn)機(jī)車、重載貨運(yùn)機(jī)車。其特——Ⅲ組：應(yīng)用于時(shí)速不大于160km/h地鐵、輕——Ⅳ組：應(yīng)用于軌道搶修、救援等工程車輛。5.1牌號(hào)及化學(xué)成分5.1.2當(dāng)需方有成品分析要求時(shí)，供方應(yīng)對(duì)鍛件進(jìn)行成品分CNi5CNi—化學(xué)成分a.bPSHON5.2技術(shù)要求5.2.2.1交流電弧爐或轉(zhuǎn)爐冶煉在初煉爐出鋼過(guò)程中加入脫氧劑，將脫氧前置，減少后工序脫氧壓力及夾雜物生成。出鋼口應(yīng)裝配滑板擋渣（或氣動(dòng)擋渣等）裝置，出精煉結(jié)束前應(yīng)將成分調(diào)整至控制范圍，避免后工序添加合金影響鋼液純65.2.2.3真空脫氣RH（或VD）應(yīng)配備有定氫設(shè)備，確保真空處理后氫含量滿足要求。破真空后不應(yīng)采用含鈣物質(zhì)對(duì)鋼水改性處理，應(yīng)保證有5.2.2.4連鑄5.2.2.5鑄坯標(biāo)識(shí)5.2.2.6模鑄采用下鑄法2)澆注鋼錠時(shí)，澆鑄之前應(yīng)對(duì)鋼錠模及湯道磚進(jìn)行清理，澆注過(guò)程中應(yīng)采取氣體保護(hù)措過(guò)程中應(yīng)有氣密性保護(hù)，以降低重熔過(guò)程吸氣及合金燒——所有渣料必須高溫烘烤，排除結(jié)晶水；——電極熔速宜為400kg/h～550kg/h（按照錠型及工況確定）；——在電渣重熔過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行鋁氮比（Al/N）的控制，且——應(yīng)對(duì)每一爐號(hào)電極坯、電渣錠頭尾取樣成分分析及Al含量燒損e)軸類：鍛件整體形狀為實(shí)心圓柱，長(zhǎng)度與直徑之比大于1.0，見(jiàn)圖g)環(huán)類：鍛件整體形狀為空心圓餅，長(zhǎng)度與直徑之比小于1.0h)筒類：鍛件整體形狀為空心圓柱，長(zhǎng)度與直徑之比大于1.0，見(jiàn)圖5。6.2.1根據(jù)不同零件外形，應(yīng)選擇如下工a)軸類：開(kāi)坯/下料→加熱→自由鍛+開(kāi)式模鍛→鍛后熱處理→（精整→粗加工→)檢驗(yàn)；b)盤(pán)類：開(kāi)坯/下料→加熱→自由鍛+閉式模鍛（或開(kāi)式模鍛）→鍛后熱處理→（精整→粗加工→)檢驗(yàn)；c)環(huán)類：開(kāi)坯/下料→加熱→自由鍛（含擴(kuò)孔）+開(kāi)式模鍛→鍛后熱處理→（精整→粗加工→)d)筒類：開(kāi)坯/下料→加熱→自由鍛（含沖孔）+開(kāi)式模鍛→鍛后熱處理→（精整→粗加工→)2)鋼錠澆鑄分上鑄法和下鑄法兩種。下鑄法又稱底鑄法，指鋼水經(jīng)過(guò)中心導(dǎo)管，經(jīng)過(guò)流鋼磚再?gòu)匿?——鍛件采用模鑄鋼錠、電渣鋼錠、連鑄坯、鍛坯/材或軋材等原料鍛造成型。連鑄坯不應(yīng)用于軸——應(yīng)按照鋼錠總重量，在鍛造開(kāi)坯過(guò)程中切除其冒口、水口、底墊等。對(duì)于模鑄鋼錠，應(yīng)切除——使用電渣鋼錠、模鑄鋼錠時(shí)，零件的鍛造比應(yīng)不小于5；使用軋材時(shí)，零件的鍛造比應(yīng)不小——對(duì)于小批量產(chǎn)品，可使用自由鍛（如BW法、十字鍛造法等）；對(duì)于大批量產(chǎn)品，宜使用模鍛（胎膜鍛、開(kāi)式模鍛、閉式模鍛）；對(duì)于尺寸較大的鍛件，應(yīng)在有足夠能力的鍛壓機(jī)上鍛a)開(kāi)坯：根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，確定坯料的大小和重量；b)加熱：始鍛溫度1180℃~1240℃,保溫時(shí)間t應(yīng)符合公式（1）；t≥s×d·························s——加熱系數(shù)，一般取0.7～1，單位為分鐘每毫米（min/mmc)自由鍛：根據(jù)工件要求進(jìn)行變形、沖孔、滾環(huán)、擴(kuò)孔、鐓粗拔長(zhǎng)等操作；e)鍛后熱處理：根據(jù)鋼種、鍛件截面7.1.1交貨狀態(tài)應(yīng)在產(chǎn)品圖樣或?qū)Ｓ眉夹g(shù)a)正火：應(yīng)加熱到900℃~960℃并充分保溫，并根據(jù)截面大小選擇不同的冷卻制度；b)回火：應(yīng)采用高溫回火，溫度650℃~680℃。7.1.4齒輪鍛件一般應(yīng)經(jīng)過(guò)表面噴砂或粗加工后供貨7.1.5同一鍛件的硬度偏差不超過(guò)8mmRmRp0.2A%Z%KU2J冷卻劑℃火火油-油油油表中所列熱處理溫度允許調(diào)整范圍：淬火為±15℃,低溫回火為±20℃。b當(dāng)鍛件取三個(gè)沖擊試樣時(shí)，允許其中一個(gè)試樣單值低于規(guī)定值，但不得低于規(guī)定值的70%，三個(gè)試樣單值的算術(shù)b)型式試驗(yàn)試樣：對(duì)于新產(chǎn)品首件，本體取樣，應(yīng)包括兩個(gè)方向（軸向、切向）的拉伸試樣和a)軸類鍛件和以拔長(zhǎng)變形為主的鍛件，其拉伸、沖擊試樣的方向取軸向，沖擊試樣的缺口朝向工件軸線，試樣的力學(xué)性能應(yīng)符合表4的規(guī)定；當(dāng)訂貨協(xié)議或訂貨圖樣規(guī)定樣時(shí)，其力學(xué)性能的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表5b)盤(pán)類鍛件、環(huán)類鍛件和以墩粗變形為主的鍛件，其拉伸、沖擊試樣方向應(yīng)取主變形方向，即9%Rm5Rp0.25A35Z23b)對(duì)于實(shí)心齒軸類鍛件，應(yīng)在軸向近齒部的加長(zhǎng)部位取樣、距表面1/4直徑處，拉伸試樣距軸c)盤(pán)類鍛件的試樣，應(yīng)取自加長(zhǎng)部位的端部。直徑小于等于350）；t1——拉伸試樣距端面距離，≥30mm；D——環(huán)形鍛件的外徑；D＜350mm時(shí)，外緣取樣；D≥350mm時(shí)，s≥65mm。D——環(huán)形鍛件的外徑；D＜350mm時(shí)，D——環(huán)形鍛件的外徑；D＜350mm時(shí)，外緣取樣；D≥350mm時(shí)，s≥65mm。a)過(guò)程控制試棒：用于檢測(cè)熱處理工藝的穩(wěn)定性，其顯微組織不代表產(chǎn)品齒輪的顯微組織，但b)五齒試塊：主要考慮能反映產(chǎn)品齒輪的冷卻速率，試樣心部硬度和顯微組織。五齒試塊材料與產(chǎn)品齒輪一致，且同一冶煉、鍛造爐號(hào)。具體尺寸和數(shù)量由拉伸試樣的制備應(yīng)符合GB/T228.1的要求，沖擊試樣的制備應(yīng)符合GB7.3.2在開(kāi)坯料橫截面上應(yīng)進(jìn)行低倍7.3.3成品鍛件低倍試樣不允許有肉眼可見(jiàn)的縮孔、氣泡、空洞、翻皮、裂紋、白點(diǎn)、夾雜、點(diǎn)狀偏3579H3579H——————————————3579H3579H程等均應(yīng)按照J(rèn)B/T5000.15——齒部區(qū)域：從成品齒頂圓部起向?qū)嶓w方向，取2倍齒高深度所包含的區(qū)域；——表層區(qū)域：非齒部表面至工件的直徑或厚度的1/5(≥60mm深）所包含的實(shí)體區(qū)域；——中心區(qū)域：除表層和齒部區(qū)域外的所有Ⅳ組材料衰減系數(shù)應(yīng)不大于6dB——對(duì)于鍛件齒部區(qū)域，不允許有任何當(dāng)量的可探測(cè)的連續(xù)及條狀缺陷信號(hào)；單個(gè)缺陷必須被記錄，且數(shù)量不得超過(guò)5個(gè)；在齒部端面和外圓面進(jìn)行探測(cè)，于50mm×50mm掃但用戶特殊要求時(shí)，其他質(zhì)量條款可雙方協(xié)商制——鍛件表層區(qū)域缺陷類型的質(zhì)量驗(yàn)收等級(jí)按照J(rèn)B/T5000.15—2007的Ⅰ級(jí)進(jìn)行評(píng)定；46密集性缺陷范圍的計(jì)算是以密集區(qū)最大長(zhǎng)度范圍×最大寬度范圍×最大深度范圍。相鄰密集缺陷的間距不能小于深度、長(zhǎng)度范圍小于等于50mm時(shí)，則按5注2：由于超生波探傷存在局限性和不足，除從生產(chǎn)工藝、缺陷產(chǎn)生部位及其大致走向7.8.1齒輪鍛件表面不允許有過(guò)燒裂紋和影響材質(zhì)的其它缺陷存在，發(fā)現(xiàn)后該工件應(yīng)予以報(bào)7.8.2齒輪鍛件經(jīng)粗加工后，裂紋、折迭、嵌入和氧化皮等表面缺陷和多余物應(yīng)全部清齒輪鍛件應(yīng)按圖樣所示位置標(biāo)記出如下信息（亦可按照供）：——承制方印記；——材料牌號(hào)（或代號(hào)）；——圖號(hào)或代號(hào)；——批號(hào)或代號(hào)、熔煉爐號(hào)（電渣重熔鋼鍛件應(yīng)標(biāo)明電渣爐號(hào)——更高的原材成分要求；——更高的力學(xué)性能；——更高的表面質(zhì)量和形狀尺寸精度要求；8.1.1拉伸試驗(yàn)中某一試驗(yàn)結(jié)果不合格時(shí)，可在鍛件上與原試樣相鄰部位取兩個(gè)試樣進(jìn)行復(fù)試，兩個(gè)8.1.3力學(xué)性能檢驗(yàn)如出現(xiàn)白點(diǎn)或裂123