齒 輪 熱 處 理 技 術(shù) 要 求

1、齒 輪 熱 處 理 技 術(shù) 要 求 編制： 校對： 審核： 批準： 南京華實齒輪傳動設(shè)備有限公司 二零一三年十月1. 齒輪件熱處理技術(shù)要求1.1滲碳件熱處理質(zhì)量要求1.1.1 熱處理1.1.1.1 預(yù)備熱處理1.1.1.1.1 對于18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A,采用正火高溫回火作為預(yù)備熱處理。1.1.1.1.2 預(yù)備熱處理后，要求按照GB/T 231-2009 金屬布氏硬度試驗進行硬度檢查，要求硬度170-210HBW。熱處理后硬度應(yīng)均勻，單件硬度差值20HBW(三點），同批硬度差值30HBW,組織允許為均勻分布的珠光體鐵素體粒狀貝氏體。1.1.1.2 滲碳準備1.1.1.2.1 熱

2、處理前要求：所有零件及吊裝夾具在入爐前應(yīng)徹底清洗、去油。經(jīng)清洗后的工件，表面不應(yīng)有銹跡、油污、斑點等影響滲碳質(zhì)量的表面缺陷。1.1.1.2.2 工件清洗后應(yīng)自然干燥或風(fēng)干、烘干。進入滲碳爐的工件應(yīng)完全干燥。1.1.1.2.3 防滲：應(yīng)根據(jù)工件外形及機械加工要求對工件的非滲碳部位進行有效的防滲保護。1.1.1.3 滲碳淬火低溫回火噴丸1.1.1.3.1 滲碳應(yīng)采用可控氣氛滲碳爐進行處理，能精確控制爐內(nèi)氣氛的碳勢及各項工藝參數(shù)，確保滲碳質(zhì)量的穩(wěn)定性與一致性。1.1.1.3.2 滲碳：應(yīng)根據(jù)工件熱處理要求，選擇適當(dāng)?shù)膹姖B、擴散的碳勢、保溫時間、滲碳后處理方式（中冷、高回等）等工藝參數(shù)，以使工件達到相

3、應(yīng)的組織和性能。1.1.1.3.3 淬火：根據(jù)工件所需的冷卻特性選擇合適的淬火介質(zhì)及淬火溫度，淬后清洗。1.1.1.3.4 低溫回火：工件必須在淬火出油后2小時之內(nèi)回火，回火溫度及時間、次數(shù)等視工件大小及有效硬化層深、金相組織而定。1.1.1.3.5 噴拋丸：經(jīng)熱處理完畢的齒輪，應(yīng)進行拋丸處理，噴丸表面覆蓋率200，噴丸強度0.35A，噴丸后要求齒根部為殘余壓應(yīng)力。拋丸后，所有表面不允許存在裂紋。1.1.2 熱處理質(zhì)量檢驗1.1.2.1 標準試樣1.1.2.1.1 試樣要求：材料從鍛件本體切取、同預(yù)備熱處理制作。1.1.2.1.2 試樣必須放置在能代表產(chǎn)品熱處理質(zhì)量的部位，隨產(chǎn)品同爐熱處理。1

4、.1.2.1.3 試樣數(shù)量及大小視具體工件大小而定。對于齒形試樣，應(yīng)不少于三個齒。1.1.2.2 表面硬度1.1.2.2.1 定義：表面硬度是指齒輪滲碳、淬火、回火之后，去除留磨量之后，齒寬中部節(jié)圓部位處的硬度。1.1.2.2.2 檢驗標準：在工件本體齒頂打磨0.2mm后，在圓周方向間隔120檢測三個點，要求58-62HRC。1.1.2.3 心部硬度：棒形試樣在試樣的中心檢查，齒形試樣在齒寬中部處齒根30切線的法向截面上，深度為5倍硬化層深，但不小于1倍模數(shù)位置處的硬度，要求35-45HRC。1.1.2.4 有效硬化層深度1.1.2.4.1 定義：有效硬化層深度是指齒輪經(jīng)所有熱處理工序后，其表

5、面至硬度為550HV1處的垂直距離。1.1.2.4.2 檢測部位 A：齒形試樣：在節(jié)圓處及齒根處檢查有效硬化層深，必須符合圖紙磨量的要求。齒根處的有效硬化層深至少為節(jié)圓處有效硬化層深的80%。 B：對棒形試樣金相制樣后，采用維氏硬度計從表面（外圓面）沿半徑測至550HV1之間的垂直距離，每120度測一次，取三次深度的平均值作為有效硬化層深度。 2.3.4.3 檢驗標準及技術(shù)要求：檢驗標準為GB/T9450鋼件滲碳淬火有效硬化層深度的測定和校核，要求達到技術(shù)要求（設(shè)計要求磨量）所規(guī)定的有效硬化層深度。且有效硬化層的深度偏差不得超過表12規(guī)定（單位：mm）。 表12 有效硬化層深度偏差范圍硬化層深

6、度單件偏差同批偏差1.5d2.50.200.302.5d0.300.401.1.2.5 金相組織檢驗1.1.2.5.1 一般規(guī)定：一般以4%硝酸酒精溶液做腐蝕劑，金相組織級別均在400下評定（當(dāng)設(shè)涉及到定量分析測定時，也可以在更高倍數(shù)下評定）。1.1.2.5.2 碳化物：在齒形試樣的齒頂、齒根表面及棒形試樣的碳化物分布最嚴重的部位檢驗。應(yīng)為均勻分布的細小粒狀碳化物，不允許有連續(xù)或半連續(xù)的網(wǎng)狀、條狀和尖角狀碳化物。碳化物最大長度小于等于20m。按JB/T 6141.3-1992評定。1-2級為合格。1.1.2.5.3 馬氏體：在棒形試樣距表面0.05-0.15mm處、齒形試樣齒根部距表面0.05

7、-0.15mm處，齒形試樣節(jié)圓部距表面0.4mm處檢驗，表層金相組織應(yīng)為隱晶或細針狀馬氏體少量殘余奧氏體。按JB/T 6141.3-1992評定，1-3級為合格。1.1.2.5.4 殘余奧氏體：與馬氏體在同一部位進行檢驗，殘余奧氏體含量應(yīng)小于等于25%。1.1.2.5.5 心部組織：在試樣的心部測定，組織應(yīng)為低碳馬氏體或下貝氏體，不允許有針狀、大塊狀或網(wǎng)狀鐵素體。按JB/ T 6141.3-1992評定，1-3級為合格。1.1.2.5.6 表層含碳量及碳濃度梯度：表層含碳量為距表面0.3mm處的含碳量，要求0.60%-0.85%，且碳濃度梯度下降平緩。1.1.2.5.7 硬度梯度：工件應(yīng)具有平

8、緩的硬度梯度，保證其小于等于40HV/0.1mm。1.1.2.5.8 內(nèi)氧化：在棒形試樣表面及齒形試樣齒根部檢驗，拋丸后檢驗。滲碳層深度3mm，最大的內(nèi)氧化允許值為20m;滲碳層深度3mm，最大的內(nèi)氧化允許值為30m。1.1.2.5.9 脫碳層：在試樣的表面檢驗，其脫碳深度應(yīng)小于0.05mm。1.1.2.5.10 晶粒度：經(jīng)滲碳完畢的齒輪，其平均晶粒度應(yīng)細于等于6級。1.1.2.6 外觀：齒輪經(jīng)熱處理后，表面不得有氧化皮、碰傷、剝落、銹蝕等表面缺陷。經(jīng)滲碳淬火后的齒輪不允許有可見裂紋。1.1.2.7 允許變形量：熱處理后的變形量應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，保證不影響后續(xù)加工及產(chǎn)品最終質(zhì)量。1.1.2

9、.8 其他：其他規(guī)定按GB/T 3480.5-2008之ME級滲碳齒輪要求執(zhí)行。1.2 氮化齒輪件熱處理質(zhì)量要求1.2.1 熱處理1.2.1.1 預(yù)備熱處理1.2.1.1.1 對于42CrMo鍛坯，采用調(diào)質(zhì)作為預(yù)備熱處理。1.2.1.1.2 調(diào)質(zhì)必須在保護氣氛下進行，以防止工件表面氧化脫碳。調(diào)質(zhì)的回火溫度必須高于后續(xù)的氮化溫度在40以上。1.2.1.1.3 質(zhì)量要求：調(diào)質(zhì)后，按GB/T 230-2009金屬洛氏硬度實驗進行硬度檢驗。要求硬度280-320HB。檢驗部位為內(nèi)圓的齒端面（間隔120度的3點）。調(diào)質(zhì)硬度應(yīng)該均勻，單件硬度差值20HBW(三點)，同批硬度差值30HBW。1.2.1.1.

10、4 金相組織：金相組織應(yīng)為均勻分布的回火索氏體少量游離鐵素體，按GB/T 11354-2005標準評定，1-3級為合格。1.2.1.2 最終熱處理1.2.1.2.1 熱處理前要求：所有零件及吊裝夾具在入爐前應(yīng)徹底清洗、去油，以除去表面油污、鐵屑等有害物。進入熱處理爐的工件應(yīng)完全干燥。1.2.1.2.2 氮化：應(yīng)根據(jù)工件熱處理質(zhì)量要求，選擇適當(dāng)?shù)膹姖B、擴散、退氮、保溫時間、氨分解率、氨勢等參數(shù)，以使工件達到相應(yīng)的組織和性能。1.2.1.3 機械性能每熱處理爐次帶一加本體加高環(huán)（比工件高約40mm），與產(chǎn)品同爐調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)后切下加高環(huán)，直接制成標準的拉伸及沖擊試樣。試棒成品尺寸：551010，6

11、件試棒成品尺寸：25150,2件1.2.1.3.1 力學(xué)性能指標：經(jīng)上述熱處理后的試樣，按GB/T 228-2002金屬材料拉伸試驗進行力學(xué)性能檢驗，其力學(xué)性能指標應(yīng)符合表13的規(guī)定。表13 42CrMo力學(xué)性能要求 屈服強度 Re(Mpa) 拉伸強度 Rm（Mpa） 延伸率 A（%） 斷面收縮率 Z（%） 沖擊功 Akv(J)室溫 800Mpa 550Mpa 13% 50% 35J1.2.2 熱處理質(zhì)量檢驗1.2.2.1 標準試樣1.2.2.1.1 試樣要求：材料從與產(chǎn)品同熔爐號上截取、同預(yù)備熱處理制備。1.2.2.1.2 試樣必須放置在能代表產(chǎn)品熱處理質(zhì)量的部位，隨產(chǎn)品同爐熱處理。1.2.

12、2.1.3 試樣規(guī)格及數(shù)量：202040凈尺寸方形試樣2件。必須保證表面粗糙度小于等于Ra0.8。1.2.2.2 表面硬度1.2.2.2.1 定義：表面硬度是指工件氮化后，硬化層表面的硬度。1.2.2.2.2 檢驗標準：1.2.2.2.3 按GB/T 4340-1999金屬維氏硬度試驗進行檢驗。要求試樣表面硬度大于等于600HV1。同一爐工件同一試樣不同位置的表面硬度差應(yīng)不大于30HV。1.2.2.3 有效硬化層深度1.2.2.3.1 定義：有效硬化層深度是指工件經(jīng)氮化后，從滲氮的表面測至比基體硬度高50HV處的垂直距離。1.2.2.3.2 檢測部位：對試樣金相制樣后，采用維氏硬度計測量從表面

13、至界限硬度處的垂直距離，每90度測一次，取三次深度的平均值作為有效硬化層深度。要求有效硬化層深大于等于0.5mm。1.2.2.4 金相組織檢驗1.2.2.4.1 滲層脆性：按GB/T 11354鋼鐵零件 滲氮層深度測試和金相組織檢驗進行檢查，1-3級為合格。1.2.2.4.2 滲氮疏松：按GB/T 11354鋼鐵零件 滲氮層深度測試和金相組織檢驗進行檢查，1-3級為合格。1.2.2.4.3 氮化物：在500倍金相顯微鏡下觀察，取其組織最差部位進行評定。不允許有粗條壯、網(wǎng)狀氮化物。脈狀氮化物其級別按GB/T 11354滲層氮化物級別評級別圖進行評定，1-3級為合格。1.2.2.4.4 白亮層：經(jīng)

14、氮化處理的工件，其白亮層最大允許深度為20m。1.2.2.5 外觀：工件經(jīng)氮化熱處理后，齒部表面不得有氧化皮、裂紋、傷痕、銹跡、碰傷、剝落、肉眼可見的大塊斑點等缺陷。1.2.2.6 允許變形量：熱處理后的變形量應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，保證不影響后續(xù)加工及產(chǎn)品最終質(zhì)量。1.3 檢驗及交付條件1.3.1 甲方對乙方提供的產(chǎn)品的成分和性能進行入廠復(fù)試，復(fù)試不合格，有乙方負全部責(zé)任，有爭議問題，雙方協(xié)商解決。1.3.2 乙方需提供本技術(shù)協(xié)議上的全部技術(shù)證件及出具質(zhì)量合格證。1.3.3 甲方按本技術(shù)協(xié)議及產(chǎn)品圖紙進行驗收，乙方承擔(dān)機加工及熱處理引起的全部連帶責(zé)任。1.3.4 乙方提供的質(zhì)量合格證書，應(yīng)有如下內(nèi)容： 1）乙方名稱或代號 2）合同號、零件圖號、零件名稱 3）供貨狀態(tài)、熱處理質(zhì)量檢驗（硬度檢驗、金相組織照片）及檢驗最后結(jié)論。1.3.5 乙方首批供貨時需提供資料 1）熱處理設(shè)備、滲碳/氮化介質(zhì)、淬火介質(zhì)的名稱及主要參數(shù) 2）熱處理工藝流程圖（包括完整的熱處理流程） 3）熱