GB/T38805-2020
重载齿轮热处理技术要求
Technicalrequirementsofheattreatmentforheavydutygears
- 中国标准分类号（CCS）J36
- 国际标准分类号（ICS）25.200
- 实施日期2021-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数20页
- 文件大小1.39M
以图片形式预览重载齿轮热处理技术要求
重载齿轮热处理技术要求
国家标准 GB/T38805一2020 重载齿轮热处理技术要求 Iechniealrequirementsofheattreatmentforheaydutygears 2020-06-02发布 2020-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38805一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 渗碳淬火回火 渗氮 感应淬火回火 能源消耗要求
-
-- 15 安全卫生与环保要求 15 产品报告单 附录A(资料性附录》渗碳齿轮硬化层深度推荐值 l6 附录B(资料性附录)渗氮齿轮硬化层深度推荐值
GB/38805一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)提出并归口 本标准起草单位:河北汇工机械设备有限公司,北京机电研究所有限公司、常州天山重工机械有限 公司、浙江双环传动机械股份有限公司、中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司、江苏丰东热处理及 表面改性工程技术研究有限公司常州新区河海热处理工程有限公司、北京华立精细化工公司、西安福 莱特热处理有限公司、诺博汽车系统有限公司、常州大学
本标准主要起草人:孙西岭、徐跃明、杨钟胜、顾晓明、牛万斌、杨明华、史有森、殷和平、马立晓、葛圣东、 武进朝、陆海涛,胡静、付丛伟、付海峰
GB/T38805一2020 重载齿轮热处理技术要求 范围 本标准规定了重载齿轮的常用材料,热处理设备、工艺、质量检验,能源消耗及安全卫生和环境保护 要求等
本标准适用于重载齿轮的气体渗碳淬火回火、渗氮和感应淬火回火
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T3077合金结构钢 GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法常规法) GB 4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分;试验方法 GB 4341.1金属材料肖氏硬度试验第1部分:试验方法 GB 5216保证透性结构钢 GB 5617钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB 6394金属平均晶粒度测定方法 GB 7232金属热处理工艺术语 GB 8121 热处理工艺材料术语 GB T 9450钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB 9452热处理炉有效加热区测定方法 GB 10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB 11354钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB/T13298金属显微组织检验方法 GB T 13299钢的显微组织评定方法 GB 3324热处理设备术语 GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求 GB 5822.1无损检测磁粉检测第1部分:总则 GB 17107锻件用结构钢牌号和力学性能 GB 17358热处理生产电耗计算和测定方法 GB 17394.1 金属材料里氏硬度试验第1部分:试验方法 GB/T18449.1金属材料努氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T19944热处理生产燃料消耗计算和测定方法 GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法 GB/T25744钢件渗碳淬火回火金相检验 GB/T30822热处理环境保护技术要求
GB/T38805一2020 GB/32529热处理清洗废液回收及排放技术要求 GB/T32540精密气体渗氮热处理技术要求 GB/T32541 热处理质量控制体系 GB/T34882钢铁件的感应淬火与回火 GB/T34883离子渗氮 GB/T34889钢件的渗碳与碳氮共渗猝火回火 JB 5000.15重型机械通用技术条件第15部分:锻钢件无损检测 B/T6077齿轮调质工艺及其质量控制 JB/T9204 钢件感应淬火金相检验 B/T9218无损检测渗透检测方法 JB/T10174钢铁零件强化喷丸的质量检验方法 3 术语和定义 GB/T7232、GB/T8121和GB/T13324界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 重载齿轮heaydutygear 传递功率大、承载大,低速,受冲击载荷大的齿轮
注，重载齿轮主要指为矿山冶金、建材,起重运输、矿用汽车,轨道交通,风电、航天,军用装备等主机配套的齿轮和 通用减速器中的齿轮
3.2 ntridingdleptm 渗氮层深度nitridedcasedepth; 从表面到400HV硬度处的垂直距离
渗碳淖火回火 4.1材料及要求 4.1.1常用材料及分类 渗碳齿轮常用材料及分类如表1所示
表1渗碳齿轮常用材料及分类 分类 种类 常用钢材牌号 20CrMnTi,20CrMnMo,20CrNiMo,12CrNi2、12CrNi3 -般承载能力用渗碳俐 按承载能力 12Cr2Ni4A/E、20Ni4Mo,20Cr2Ni4、17Cr2Ni2Mo、18Cr2Ni4W、 高承载能力用渗碳钢 20CrNiMo aMr.2cMM.2cNM.1CNe.1N说.1C2N、 中悴透性渗碳钢 油淬临界直径20mm50mm20CrNi2Mo,17Cr2Ni2Mo 按透性 高淬透性渗碳钢 20Ni4Mo,20Cr2Ni4,18CCr2Ni4w 油淬临界直径p50mm~l00mm
GB/T38805一2020 4.1.2材料质量 4.1.2.1齿轮用钢应有钢厂提供的质量保证书,并按规定进行抽检和复核 4.1.2.2材料的化学成分,力学性能及表面质量应符合GB/T3077或GB/T5216规定的要求
4.1.2.3材料的奥氏体晶粒度应为5级以上
晶粒度级别按GB/T6394的规定进行检验
4.1.2.4钢材的猝透性带宽应不大于6HRC
有特殊要求时,距端试样末端一定距离的硬度范围由 用户与钢厂协商确定
4.1.2.5对可靠性要求高的重载齿轮,应保证材料的纯净度,如采用真空精炼或电渣重熔的方法冶炼钢 材
控制钢材中的含氧量应低于0,.002%、氢含量不高于0.0002%,钢材中的非金属夹杂物含量按 GB/T10561方法测定,其级别应符合表2要求
当有特殊要求时,按供需双方协议规定
表2非金属夹杂物级别要求 类别 A(硫化物类 B(氧化铝类) c(硅酸盐类)D(球状氧化物类) DS 2.5 二2.0 1.5 二2.0 细系 2.0 粗系 2.0 <1.5 <1.0 S1.5 4.1.2.6带状组织按GB/T13299方法评定,CrMo,Cr-Ni-Mo钢中的带状组织应小于或等于2.5级， 其他钢种应小于或等于2级
4.1.2.7重载内齿圈的毛坯推荐采用连铸钢坯
4.1.3锻件质量 用钢锭锻造时,其锻造比不小于3
4.1.3.1 4.1.3.2采用连铸坏锻造时,其锻造比大于5
4.1.3.3齿轮锻件毛坯预先热处理采用正火或正火十高温回火,必要时采用调质处理 4.1.3.4由钢锭直接锻成的大型重载齿轮锻坯,尤其是高Cr、Ni,Mo合金钢锻坯,应进行以消除白点和 氢脆为目的的去氢退火
4.1.3.5齿轮锻件毛坏流线应尽量沿轮齿齿廓分布
4.1.3.6齿轮锻件毛坯不应出现过热或过烧组织,其晶粒度应不低于原材料的品粒度
4.1.3.7锻件质量应按JB/T5000.15或JB/T9218的规定进行探伤,其力学性能应符合GB/T17107 的要求
4.2渗碳淬火回火设备 4.2.1渗碳炉 4.2.1.1基本要求 对重载齿轮进行渗碳时渗碳炉除满足GB/T34889的要求外还应满足以下要求 -渗碳炉应具有良好的密封性能,保持炉压稳定
渗碳炉应配置超温连锁保护、安全温度与渗碳气氛供给的联锁控制装置废气燃烧联锁控制与 排放装置等,确保设备安全可靠运行
应配备循环风机及炉气循环装置以满足渗碳工艺中炉 温和气氛均匀性的要求
渗碳炉应配有定碳装置、试样取样装置和氧探头及供红外分析仪取气分析的接口
GB/T38805一2020 4.2.1.2温度控制 渗碳炉的仪表系统及温度均匀性应满足以下要求 渗碳炉的仪表类型及系统准确度要求和校验周期应符合GB/T32541中的有关规定
炉温均匀性按GB/T9452的方法进行测定,要求炉温均匀性不大于士8C
4.2.13气氛控制 可控气氛渗碳时的气氛控制应满足以下要求 -渗碳气氛推荐使用滴注式气氛、吸热式气氛或氮气十甲醉气氛
使用氮气十甲醇气氛时,应采 取措施确保氮气和甲醇的流量比例稳定
气氛碳势控制应配备主控和监控系统
主控使用氧探头,监控使用氧探头或气体控制分析仪
碳势控制精度不大于土0.05%C 4.2.2缓冷装置 缓冷设备必要时应配备可通人保护气氛或介质流量的控制装置,防止工件缓冷过程中发生氧 4.2.2.1 化或脱碳
必要时可配备能调节缓冷速度的降温装置
4.2.2.2 4.2.3淬火装置 4.2.3.1猝火装置应配有淬火介质的搅拌、导流,加热和冷却系统
4.2.3.2獐火装置应配备温度调节和控制系统.并配有超温报警装置
4.2.3.3淖火装置应配有防爆,灭火、排烟、液位监控、溢流口等安全设施和废烟排放装置
废烟的排放 和处理应符合GB15735或GB/T32529的要求
4.2.4回火炉 4.2.4.1回火炉应配备炉气循环及净化装置,高温回火炉还应配备保护气氛装置
4.2.4.2回火炉仪表系统类型及系统准确度要求和校验周期应符合GB/T32541中的有关规定
4.2.4.3回火炉炉温均匀性应按GB/T9452的规定进行测定,要求炉温均匀性不大于士8C
4.2.5清洗机及辅助设备 4.2.5.1清洗机及所有辅助设备应能满足工艺及安全使用的需要
4.2.5.2清洗过程中产生的废气,废液的排放和处理应符合GB15735或GB/T32529的要求
4.3试样 4.3.1试样材料 对于一般要求的齿轮,渗碳试样材料应符合以下要求 与齿轮是同一牌号的材料 与齿轮的淬透性相同 -热处理前具有与齿轮相同的预处理状态; -加工试样时的表面粗糙度应与齿轮相同
对于要求严格的齿轮,试样材料除满足以上条件外还应与齿轮属于同一冶炼炉号
GB/T38805一2020 4.3.2随炉试样 随炉试样是作为检验热处理后质量的代表性试样,试样的形状和尺寸应能代表齿轮热处理后的实 际情况
随炉试样可采用齿形试样或圆棒试样,推荐采用齿形试样
齿形试样应至少含有3个轮齿,齿根以下截面厚度大于或等于1/2齿根圆齿厚,或根据齿轮的模数 选取，一般大于10 ,齿宽为齿根圆齿厚的23倍,如图1所示 mm， ！ S 图1齿形试样 圆棒试样推荐尺寸;最小直径为6m,,最小长度为12mm
经用户同意,也可采用小型试棒;最小直径为3m,,最小长度为6m
注:m
为齿轮的模数
4.3.3过程试样 渗碳过程试样可采用圆棒试样,不同模数重载齿轮的过程圆棒试样尺寸可根据渗碳炉试样孔的大 小进行选择
4,4热处理工艺 4.4.1预备热处理 渗碳的齿轮齿坯应进行预备处理,如正火、正火十高温回火、调质等
对畸变控制要求较高的齿轮 应首选调质
4.4.2渗碳火 重载齿轮渗碳淳火操作应按GB/34889的规定进行 4.4.2.1 待处理工件的表面不应有氧化皮、锈斑、油垢、污溃、碰伤、裂纹
待处理工件应按 4.4.2.2 GB/T15822.1的规定进行探伤
4.4.2.3待处理工件的表面粗糙度应符合图样技术要求,渗碳面粗糙度Ra应不大于3.2m;对待处理 工件的尖角、棱边部位应进行倒角和倒棱处理
4.4.2.4需要防渗碳的部分要制定相应的防渗碳工艺
4.4.2.5为了减小因加热时发生的畸变可在临界点Ac温度稍下进行1~2次等温
4.4.2.6渗碳温度应根据工件材料和要求的硬化层深度确定,在890C950之间
4.4.2.7应适当控制渗碳时的碳势,避免形成粗大、网状或块状碳化物
4.4.2.8应适当控制渗碳后工件的缓冷速度,防止缓冷时形成网状碳化物
4.4.2.9工件应缓冷到不低于350C,并及时进行加热淬火或高温回火处理
高温回火温度为 600C~700C，保温时间应根据工件的形状和大小进行合理选择
4.4.2.10根据齿轮的材料和技术要求选择合适的渗碳后淬火工艺
4.4.2.11以下渗碳齿轮要求进行重新加热淬火
GB/T38805一2020 -渗碳后需进行机械加工或由于钢材特性渗碳后需缓冷,以及需经1~2次高温回火或球化退火 的齿轮
对于12CrNi3A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA和20Ni4MoA等高合金钢重载齿轮,为了减少渗 碳层中残留奥氏体的含量,渗碳缓冷后应在650C680C进行12次高温回火,然后重新 加热淬火和低温回火
4.4.3回火 4.4.3.1淬火后应及时进行低温回火,低温回火温度根据工件的最终硬度要求确定,在160C一220C
保温时间根据工件的形状和大小的不同进行合理选择
摔火到回火的时间间隔应不超过4h. 4.4.3.2 对于商要求的重载齿轮磨齿后(或粗精磨齿之间)需要进行一次低温去应力回火,回火温度应 低于火后的回火温度
4.4.4喷丸强化 在獐火和低温回火后应对渗碳齿轮齿根部位进行喷丸强化
4.4.4.1 4.4.4.2重载齿轮喷丸强化的质量按JB/T10174的方法进行检验
4.5质量检验 4.5.1检验项目及检验方法 重载齿轮渗碳热处理质量按表3规定的项目和方法进行检验
表3重载齿轮渗碳热处理质量检验项目及检验方法 检验项目 检验方法 目视,或根据需要按GB/T15822.1或按JB/T9218进行表面无损检测 外观 表面含碳量 距表面0.15mm处取样,按GB/T20123或GB/T4336的方法进行检验 表面硬度 GB/T230.1,GB/T4340.1.GB/T434l.1.GB/T17394.1的方法进行检验 按 有效硬化层深度 按GB/T9450的方法进行检验 金相组织 按GB/T25744的方法进行检验 心部硬度 按GB/T230.1的方法进行检验 畸变 专用量具 4.5.2技术要求 4.5.2.1外观 齿轮表面不应有裂纹、剥落、锈蚀等缺陷
4.5.2.2表面含碳量 渗碳齿轮表面含碳量推荐0.70%~0.95%
4.5.2.3表面硬度 渗碳齿轮的表面硬度为58HRC64HRC660HV一800HV或78HSs~89HS),齿根处的表面 硬度不低于56HRC
渗碳淬火后齿轮的表面硬度不均匀性应符合表4的规定
GB/T38805一2020 表4表面硬度不均匀性允许偏差 硬度不均匀性允许偏差 工件类别 HRC HS HV 75 重要件 102 -般件 4.5.2.4 硬化层深度 硬化层深度的测量推荐采用齿形试样,测量方法应符合GB/T9450的规定,硬化层深度偏差应不 大于目标硬化层深度的10%
齿轮的硬化层深度测定部位在齿宽中部法向截面上,在分度圆处沿垂直 齿面方向,或按具体工艺文件规定
渗碳咨火齿轮成品的硬化层深度应符合设计要求,硬化层深度的设计可参照附录A
齿根部位的 硬化层深度应不小于节圆处的2/3
4.5.2.5金相组织 渗碳淬火齿轮的金相组织按GB/T25744方法进行检验并评级,检验项目及位置见表5和图2,其 结果应符合表6和表7的要求
表5金相组织检验项目及位置 检验项目 检验位置 马氏体级别 在距表面0,05mm0.15mm处进行检验,齿形试样应在齿宽中部节圆部位的法向截面处 进行检验 残留奥氏体级别 碳化物级别 齿角 表层晶界内氧化深度 齿根表层 心部组织级别 当采用圆棒试样时,在试样横截面中心处检验;当采用齿形试样时,检验位置同4.5.2.6 检验碳化物部似 检验内氧化部位 30" 检验马氏体、残留奥氏体部位 注m为齿轮模数,单位为毫米
图2金相组织检验位置
GB/T38805一2020 表6渗碳淖火齿轮金相组织的级别要求 工件类别 马氏体级别 残留奥氏体级别 碳化物级别 心部组织级别 重要件 <3级 3级 <2级 二3级 -般件 <4级 4级 3级 二4级 表7渗碳齿轮表层晶界内氧化允许深度 晶界内氧化允许深度" 渗层深度
" Mm mm -般件 重要件 e<0,75 17 12 0.75
GB/T38805一2020 表8渗氮齿轮常用材料及分类 用途分类 常用钢材牌号 在冲击载荷下工作要求表面耐磨、心部韧性高的齿轮 30CrNi3、35CrMo 3CMoN .CNMo,2CnMo,.25C2MV 在重载下工作要求表面耐磨.心部强度高的齿轮 30Cr3NiVNbAl,20Cr2MoV,31CrMoV9 重载及冲击下工作要求表面耐磨、心部强度高,韧性高的齿轮 30rN iMo,0CNiMo,34CrNi3Mo,0CrNi2Mo 35CrNi2Mo、40CrNi2Mo,30CrNi3、34CrNi3Mo、 截面尺寸很大,承受载荷很大,并要求有足够韧性的重载齿轮 37CrNi3A,37siMn2Movy 5.1.2原材料质量和锻件质量 原材料质量和锻件质量应符合4.1.2和4.1.3的要求
5.2渗氨设备 气体渗氮设备的温度测量和控制、气氛及氮势控制系统、设备维修及可靠性等应符合GB/T32540 的规定
离子渗氮设备的温度测量和控制、压力的测量和控制、流量的测量和控制、设备的保养应符合 GB/T34883的有关规定
5.3试样 渗氮试样应符合4.3的规定
5.4热处理工艺 5.4.1预备热处理 5.4.1.1 齿轮毛坯粗车后的预备热处理应采用调质处理
5.4.1.2渗氮重载齿轮调质的硬度应不低于32HRC
调质后的齿轮表面游离铁素体量应小于5%,渗 氮前齿轮表面不应有氧化脱碳
调质时的回火温度应不低于480C,并且比渗氮温度至少高30C 5.4.1.3调质后,若齿轮的硬度或金相组织不合格,允许返工2次
5.4.1.4渗氮在磨齿后进行,对精度要求较高和容易发生畸变的齿轮,在粗加工和精加工之间应进行一 次或多次去应力退火,以彻底消除加工应力,稳定组织,保证渗氮时畸变量最小
其温度应低于调质时 的回火温度
5.4.1.5齿轮的尖角棱边部位渗氮后会变脆,在使用中易发生崩缺损伤,因此渗氮前应按要求对尖角棱 边进行倒角和齿廓倒棱
5.4.2渗氮工艺 气体渗氮工艺规范应符合GB/T32540的要求,离子渗氮工艺规范应符合GB/T34883的要求
工件表面要求不渗氮的部位,应采用涂料防渗或机械防渗的措施
5.5质量检验 5.5.1外观 渗氮后的齿轮表面应为银灰色或暗灰色,表面不应有裂纹,剥落和明显的电弧烧伤痕迹
GB/T38805一2020 5.5.2表面硬度 渗氮后齿轮表面检验应按以下要求进行 a 直接抽检渗氮后的齿轮如不便检测渗氨齿轮件时可用同炉试样代替,并在报告中注明
b 渗氮齿轮的表面硬度应在550HV800HV范围,其硬度偏差值不应超过表9的规定
表面硬度的检验采用试验力为9.8N一98N的维氏硬度计测量
渗氮层深度小于0.3mm时 维氏硬度的试验力不应超过49N;渗氮层深度不小于0.3mm时,维氏硬度的试验力为 49N98N
需要检测化合物的硬度时用0.49N一1.96N试验力的显微维氏硬度计 表9齿轮渗氮后表面硬度偏差允许值 单件 同批 S600HV >600IV 600HV >600HIV 45HV 60HV 70HV 100HV 注:同批工件系指相同材料,经相同预备热处理,并在同一炉次渗氮处理的同种工件
5.5.3心部硬度 重载齿轮渗氮后的心部硬度推荐采用齿形试样进行检测,其检查位置按照4.5.2.6的规定执行
渗 氮后的心部硬度应不低于32HIRC
5.5.4渗氮层深度 如果心部硬度超过350HV,渗氮层深度以心部硬度十50HV作为界限硬度
测量方法参照 GB/T11354
渗氨齿轮成品的硬化层深度应符合设计要求,硬化层深度的设计可参照附录B,其深度偏差值不应 超过表10的规定
表10渗氮层深度偏差允许值 深度偏差 渗氮层深度 mmm mmm 单件 同批 0.3 0.05 0.l0 0.15 0.3一0.6 0.l0 0,15 0.20 0.6 注:同批工件系指相同材料,经相同预备热处理,并在同一炉次渗氮处理的同种工件
5.5.5金相组织 渗氮前的原始组织和渗氮后渗氮层的金相组织按GB/T11354进行检验并评级,其结果应符合表 的规定
金相试样的制备按GB/T13298执行
10
GB/T38805一2020 表11金相组织的级别要求 渗氨前原始组织级别 渗氮层脆性级别 渗氨层疏松级别 齿轮类别 渗氮层中的氮化物级别 13级 13级 1~3级 13级 一般件 重要件 12级 12级 12级 12级 5.5.6畸变 齿轮的畸变应符合图样和工艺要求,如必须校正,应采用热校,及时进行去应力退火及探伤
感应淖火回火 6.1材料及要求 6.1.1常用材料及分类 重载齿轮感应淬火常用材料及分类如表12所示
表12感应淬火重载齿轮常用材料及分类 种类 常用俐材牌号 截面尺寸较大,承受较大载荷,要35CrMo.42CrMo.40CrMnMo,35CrMoV.35CrMnsSi,40CNi、45CrNi、 Mo.licnNiMo.iscNiMy 求较高的齿轮 0CrNiMo,35CrNiMo,40CrNiMo 截面尺寸很大,承受载荷很大,并 35CrNi2Mo,40(CrN2Mo,30CrNi334CrNi3Mo,37CrNi3A、37SiMn2MoV 要求有足够韧性的重载齿轮 6.1.2原材料质量和锻件质量 原材料质量和锻件质量应符合4.1.2和4.1.3的要求
6.2感应淖火及回火设备 6.2.1感应火及回火设备应符合GB/T34882 6.2.2感应淬火机械包括固定式咨火机械、移动式咨火机械或其他与待处理工件的形状相适应的淬火 机械
其机械精度应达到表13规定的精度 表13感应淬火机械装置的精度 检验项目 精度 主轴锥孔径向跳动 s0.lmm 回转工作台面的跳动 0.】mm 顶尖连线对滑板移动的平行度 S0.2mm(夹持长度2000mm 士5% 工件进给速度变化范围" 工件的分度精度 士30s 将检验棒插人主雉孔,在距主轴嘴面 处测量 300mm" 安装直径大于300mm的圆盘,在150mm半径处测量
安装直径50mm、,长500mm的圆棒时测量的结果
对不能装人长500mm试件,应等效校正至该条件
1
GB/T38805一2020 单齿沿齿沟淬火时,淬火质量对感应器和齿轮之间的间隙很敏感,应同时对系统的位置、运动、分 度、定位精度和移动速度以及对加热功率、,加热时间、冷却时间、淖火介质压力及流量等参数进行控制
6.2.3淬火冷却可选用喷淬或浸淬
冷却介质根据齿轮材料,尺寸、形状的不同,可选择水、油、聚合物 水剂火液(PAG类). 6.2.4炉内回火时的回火设备与4.2.4一致,其温度均匀性和系统准确度等要求应符合GB/T32541的 规定要求
6.3试样 6.3.1齿形试样 齿形试样用于齿轮感应淳火的试弈,为制定和调整感应痒火工艺提供依据
齿形试样的检测 6.3.1.1 项目有:试淬时的硬度、有效淬硬层深度、淬硬层分布、金相组织
6.3.1.2齿形试样外形尺寸见图3所示
单位为毫米 说明 -齿顶圆直径 -齿根圆直径 -试样厚度; -内齿圈高度; 试样长度,L在200mm一250mm之间
图3感应淬火齿形试样 6.3.2技术要求 6.3.2.1齿形试样应至少含有3个轮齿
6.3.2.2齿形试样的齿形和齿轮轮齿齿形的精度应完全一致 6.3.2.3试样的材质应与所代表的齿轮为同一批次材质,具有相同的化学成分与淖透性
6.3.2.4试样的预备热处理,基体硬度和组织应与所代表的齿轮相同
6.4热处理工艺 6.4.1预备热处理 6.4.1.1感应淬火预备热处理采用调质热处理,要求调质后的心部硬度应满足感应淬火回火对心部硬 12
GB/T38805一2020 度的要求,其检测按JB/T6077方法进行
6.4.1.2对精度要求较高和容易畸变的齿轮,在粗加工和精加工之间,应进行一次或多次去应力退火 退火温度应低于调质的回火温度20C 6.4.1.3齿轮在感应淬火前,应按要求对齿部进行倒角和齿廓倒棱,以防止尖角棱边处过热或淖裂
6.4.1.4受齿轮材料淖透性限制,当齿轮模数大于12mm,可采用先开齿留有加工余量)后调质的 工艺
6.4.2感应淬火工艺 6.4.2.1感应器和喷水器的结构应设计合理,形状及尺寸加工精确,保证在各种淬火方法下,感应器与 齿轮或轮齿之间有合理的间隙值,以满足齿轮的质量要求
在内齿圈(含平面)特殊形式的加热中,为了 增强齿根部位的电流密度,可在感应器上加装导磁体
6.4.2.2电压,电流、电功率等电参数的选择要匹配,并根据试淬结果调整各参数
6.4.2.3加热温度为840C一900C,以猝硬层的显微组织来确定最佳火温度,应避免齿顶过热及齿 根加热不足
6.4.2.4加热时间应根据模数,淬硬层深度要求、设备功率及加热形式确定
6.4.2.5感应器应对称分布在两个轮齿间的齿轮中心
6.4.2.6重载齿轮感应淬火时,可采用沿齿廓淬火或套圈感应淬火,齿根部位应淬硬
沿齿廓加热火限于模数7以上的重载齿轮
套圈感应淬火限于模数6以下的重载齿轮
齿轮与感应器的相对移动速度与感应器高度、加热时间的关系见式(1) U=h/t 式中: 齿轮与感应器的相对移动速度,单位为毫米每秒(mm/s),取值2mm/s~9mm/s:; 感应器的高度,单位为毫米(mm); 加热时间,单位为秒(s) 单齿加热淬火时,应每隔两个轮齿或齿槽进行加热,以减小畸变及开裂倾向
对复杂易畸变齿轮可 先进行预热再进行淬火
当沿齿沟加热淬火时,应对轮齿的两侧面施以旁冷,以免已淬火轮齿齿面超过回火温度
6.4.3回火 合金结构钢感应火后应及时回火,淬火到回火的时间间隔应不超过4
6.4.3.1 6.4.3.2回火温度通常为150C200C,保温时间不少于2h. 6.5质量检验 6.5.1检验项目及检验方法 重载齿轮感应淬火回火后的检验项目及检验方法按表14的规定进行
13
GB/T38805一2020 表14重载齿轮感应淬火回火质量检验项目及检验方法 检验方法 检验项目 目视和按GB/T15822.lJB/T9218 外观 表面硬度 按GB/T230,l、GB/T4340,l、GB/T434l.l、GB/T18449,1规定的方法 心部硬度 按GB/T231.l 硬化层深度 按GB/T5617 金相组织 按JB/T9204 畸变 专用量具 6.5.2技术要求 6.5.2.1外观 齿轮淬火后的表面,不应有淬火裂纹,崩角、锈蚀、灼伤、烧伤,未加热表面等影响使用性能的缺陷
-般件100%目测检验,重要件应100%无损探伤检验
批量生产时,按规定要求进行检验
6.5.2.2表面硬度 感应淬火齿轮的表面硬度应为50HRC56HRC
误差范围应符合表15的规定值
工件批量生 产时,按同批次的5%10%抽检硬度,单件、小批量生产时按100%检验硬度
表15重载齿轮感应淬火表面硬度偏差允许值 表面硬度偏差/HlRc 工件类型 单件 同一批件 <3 重要件 一般件 二4 二5 6.5.2.3心部硬度 重载齿轮感应淬火的心部硬度应不低于30HRC.推荐采用齿形试样进行检测.其检测位置按照 4.5.2.6的规定
6.5.2.4硬化层深度 硬化层深度推荐值为(0.2一0.4)模数,硬化层深度的测量推荐采用齿形试样,测量方法应符合 GB/T5617的规定,其偏差应符合表16规定
齿轮表面硬化层应在轮齿中心对称分布
齿根部位的硬化层深度应不低于齿宽中部半齿高处硬化层深度的2/3,齿面和齿根硬化层应不低 于全齿宽的80%
14
GB/T38805一2020 表16硬化层深度的偏差允许值 单位为毫米 硬化层深度偏差 硬化层深度偏差 硬化层深度 硬化层深度 单件 同一批件 单件 同一批件 0.2 0.4 3.55.0 0.8 >1.52.5 0.4 0.6 5.0 1.0 l.5 >2.53.5 0.6 0.8 6.5.2.5金相组织 感应摔火齿轮金相组织按JB/T9204方法进行检验,图样规定硬度下限高于或等于55HRC时
一7级为合格,图样规定硬度下限低于55HRC时.3一9级为合格 3 6.5.2.6畸变 齿轮的畸变量应控制在产品图样或技术要求的范围内
批量生产时,每批抽检三件,按产品图纸或技术条件检验
单件生产的齿轮全部检验
能源消耗要求 重载齿轮热处理过程的能源消耗应符合GB/T17358,GB/T19944的有关规定
安全卫生与环保要求 重载齿轮热处理过程的安全卫生和环保应符合GB15735和GB/T30822规定的要求
产品报告单 9 根据要求可按每批或每炉开具报告单
报告单应包括下列内容: 工件的名称和图号 产品的技术要求; 工件材料牌号; 单件质量及数量; 质量检验结果: 操作者姓名或代号; 质量检验员姓名或代号; 报告日期
15
GB/T38805一2020 附 录 A 资料性附录) 渗碳齿轮硬化层深度推荐值 表A.1为渗碳齿轮硬化层深度推荐值
表A.1渗碳齿轮硬化层深度推荐值 单位为毫米 模数 模数 渗碳齿轮硬化层深度 渗碳齿轮硬化层深度 m 0.651.00 14 2.60~3.50 0.75一1.30 16 3.00~3.90 18 l1.00一1.50 3.003.90 1.301.80 20 3.604.50 1.50~2.00 3.70一4.6o 22 1.80~2.30 25 4.00~5.00 1.802.30 28 4.00~5.00 l0 2.00~2.60 32 4.,005,00 2.002.60 32 5.006.00 2.303.20 16
GB/38805一2020 附录 B 资料性附录 渗氨齿轮硬化层深度推荐值 图B.1为渗氮齿轮硬化层深度推荐值
0.8 0.7 0.6 .5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 7810 20 40 模数/mm 图B.1渗氮齿轮硬化层深度推荐值
重载齿轮热处理技术要求GB/T38805-2020
重载齿轮是重要的机械传动元件之一，其质量和可靠性对于整个机械系统的性能和寿命具有重要影响。而在重载齿轮制造过程中，热处理是一个至关重要的工艺环节。为了保证重载齿轮的质量和性能，我国于2020年发布了最新版本的重载齿轮热处理技术要求GB/T38805-2020标准。
该标准主要涵盖了重载齿轮的热处理方法、工艺参数、试验方法等方面的内容。其中，重点关注了热处理工艺对于齿轮硬度、齿面渗碳层深度、残余奥氏体组织等性能指标的影响，并规定了相应的检测方法和要求。
根据该标准的规定，重载齿轮的热处理工艺主要分为淬火和回火两个步骤。在淬火过程中，需要控制加热温度、保温时间、冷却介质等参数，以确保达到理想的硬度和韧性；而在回火过程中，则需要根据不同的材料和要求，选择适当的温度和时间进行处理，以消除淬火过程中产生的应力、提高韧性和抗疲劳性能。
除了热处理工艺之外，该标准还规定了齿轮热处理后的试验方法和要求，包括硬度测试、渗层测量、残余奥氏体组织观察等方面的内容。通过这些检测和评价，可以对齿轮的质量和性能进行有效的监控和改进，从而提高整个机械系统的可靠性和使用寿命。
