污水處理設備 污泥處理設備 水處理過濾器 軟化水設備/除鹽設備 純凈水設備 消毒設備|加藥設備 供水/儲水/集水/排水/輔助 水處理膜 過濾器濾芯 水處理濾料 水處理劑 水處理填料 其它水處理設備
無錫國勁合金有限公司
無錫國勁合金有限公司
閱讀：2026發布時間：2019-11-25
齒輪滲碳工藝及檢驗方法
一、滲碳工藝
滲碳處理是應用Z早和Z廣的表面化學熱處理工藝。它是將碳元素滲入到鋼的表面，使零件表面碳含量增加，隨后通過淬火使表層得到高的硬度，心部得到硬度較低具有良好強韌性的低碳馬氏體。滲碳方案有固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳三種，現在工業中主要采用的是氣體滲碳法。
滲碳鋼的碳質量分數通常在0.1%~0.25%之間，鋼種主要合金元素有Cr、Ni、Mn、Mo和B等，其作用主要提高鋼的淬透性，使在滲碳淬火后獲得心部高的強度和韌性，目前滲碳工藝應用Z廣泛的為齒輪鋼系列產品。
滲碳鋼的熱處理工序包括預備熱處理和滲碳淬火工藝，其中熱處理包括普通正火、等溫正火、正火+回火、等溫退火。滲碳淬火主要有滲碳后預冷直接淬火、滲碳后空冷后一次淬火或滲碳后空冷二次淬火，滲碳淬火后進行回火。
目前齒輪鋼常用的標準JB/T7516-1994《齒輪氣體滲碳熱處理工藝以及質量控制》。在滲碳工序中通過控制表面碳含量、組織中的碳化物及殘留奧氏體的形態、分布、表層硬度梯度、以及有效滲碳層深度等，從而可以得到Z佳的滲碳層質量和Z小的變形，提高齒輪的質量。
二、滲碳件檢驗方法
滲碳層深度和有效硬化層深度均為衡量滲碳質量的重要技術指標。合金鋼滲碳層深度為過過共析鋼+共析鋼+全部過渡層的深度，且過共析層+共析層之和應為總深度的50%。GB/T9450-2005《鋼件滲碳淬火硬化層深度的測定和校核》規定了測量方法。
工件的滲碳層深度一般按照工件的載荷大小選擇，一般彎曲疲勞斷裂的齒輪滲碳層深度取下限，接觸疲勞損壞的齒輪滲碳層深度取上限，載荷大的齒輪滲碳層深度取上限。
滲碳零件通常是在淬火、回火后使用，GB/T25744-2010《鋼件滲碳淬火回火金相檢驗》規定了有限硬化層深度大于0.3mm的工件滲碳淬火回火金相組織的檢驗、金相組織級別的規定方法。
1、滲碳后淬火、回火組織
（1）直接淬火組織 滲碳溫度較高，若直接淬火得到粗大狀馬氏體和較多的殘余奧氏體，此時淬火應力大，容易產生裂紋。因此，滲碳后一般采用降溫淬火，以析出部分碳化物，得到細針狀馬氏體和少量的殘余奧氏體。因此，滲碳后直接淬火工藝，應該嚴格控制降溫淬火的溫度。
（2）一次淬火和低溫回火組織 一次淬火和低溫回火組織是表層為較細的回*狀馬氏體、少量的殘余奧氏體和少量的顆粒狀碳化物，心部組織為低碳馬氏體。應嚴格控制一次淬火加熱溫度，以保證得到較細針狀馬氏體和不出現網狀碳化物。
（3）二次淬火和低溫回火組織 二次淬火的目的是消除網狀碳化物及細化組織。滲碳后表層碳含量偏高時，往往出現網狀碳化物組織。例如，一次淬火工藝溫度偏高，消除網狀碳化物組織效果不佳，馬氏體針較為粗大，殘余奧氏體量多時，采用二次淬火工藝。次淬火加熱溫度選擇在心部組織的Ac3以上，以消除網狀碳化物和細化心部組織；第二次淬火選擇在Ac1以上加熱溫度，一般為780~800℃，采用油淬得到細小針狀馬氏體、少量殘余奧氏體和顆粒狀碳化物組織。
2、金相試樣一般采用隨爐試樣，試樣應與工件材料牌號相同，具有相同的預備熱處理狀態，表面粗糙度應與工件相同，檢驗項目見表1。
表1 檢驗項目及檢驗方法
檢驗項目 | 檢驗部位 | 制樣條件 | 評定方法 |
馬氏體 | 距滲碳表面0.05~0.15mm之間區域 | 侵蝕后 | 500倍視野下，比較法評級 |
殘余奧實體 | 距滲碳表面0.05~0.15mm之間區域 | 侵蝕后 | 500倍視野下，比較法評級 |
碳化物 | 近滲層表層區 | 深侵蝕后 | 500倍視野下，比較法評級 |
表層內氧化層深度 | 滲層表層 | 未侵蝕 | 500倍視野下，根據內氧化層深度評級 |
心部組織 | 試樣心部 | 侵蝕后 | 500倍視野下，比較法評級 |
有效硬化層深度 | 按GB/T9450規定制定 | ||
注：應考慮熱處理后表面磨削去除因素 | |||
根據馬氏體針狀的大小進行評級：
表2 馬氏體的級別評級
級別 | 特征說明 |
1級 | 隱針及細針馬氏體，馬氏體針長≤3μm |
2級 | 細針馬氏體，馬氏體針長＞3μm-5μm |
3級 | 細針馬氏體，馬氏體針長＞5μm-8μm |
4級 | 針狀馬氏體，馬氏體針長＞8μm-13μm |
5級 | 針狀馬氏體，馬氏體針長＞13μm-20μm |
6級 | 粗狀馬氏體，馬氏體針長＞20μm-30μm |
根據殘余奧氏體含量進行評級：
表3 殘余奧氏體的級別評定
級別 | 特征說明 |
1級 | 殘余奧氏體含量≤5% |
2級 | 殘余奧氏體含量＞5%-10% |
3級 | 殘余奧氏體含量＞10%-18% |
4級 | 殘余奧氏體含量＞18%-25% |
5級 | 殘余奧氏體含量＞25%-30% |
6級 | 殘余奧氏體含量＞30%-40% |
根據滲層表層內氧化物的Z深處深度進行評級：
表4 內氧化物層的級別評定
級別 | 特征說明 |
1級 | 表層未見沿晶分布的灰色氧化物，無內氧化層 |
2級 | 表層可見沿晶分布的灰色氧化物，內氧化層深度≤6μm |
3級 | 表層可見沿晶分布的灰色氧化物，內氧化層深度＞6μm-12μm |
4級 | 表層可見沿晶分布的灰色氧化物，內氧化層深度＞12μm-20μm |
5級 | 表層可見沿晶分布的灰色氧化物，內氧化層深度＞20μm-30μm |
6級 | 表層可見沿晶分布的灰色氧化物，內氧化層深度＞30μm，Z深度深度用具體數字表示。 |
根據心部組織形貌及鐵素體的大小、形狀和數量評級：
表5 心部組織的級別評定
級別 | 特征說明 |
1級 | 低碳馬氏體，允許有貝氏體 |
2級 | 低碳馬氏體加不明顯的游離鐵素體，允許有貝氏體 |
3級 | 低碳馬氏體加少量的游離鐵素體，允許有貝氏體 |
4級 | 低碳馬氏體加較多量的游離鐵素體，允許有貝氏體 |
5級 | 低碳馬氏體加多量的游離鐵素體，允許有貝氏體 |
6級 | 低碳馬氏體加大量的游離鐵素體，允許有貝氏體 |
根據碳化物形態、數量、大小及分布情況評定級別：
表6 碳化物的級別評定
級別 | 特征說明 | |
網系 | 粒塊系 | |
1級 | 無或極少量細粒狀碳化物 | |
2級 | 細粒狀碳化物加趨網狀分布的細小碳化物 | 細粒狀碳化物加稍粗的粒狀碳化物 |
3級 | 細粒狀碳化物加呈斷續網狀分布的小塊狀碳化物 | 細粒狀碳化物加較粗的碳化物 |
4級 | 細粒狀碳化物加呈斷續網狀分布的塊狀碳化物 | 細粒狀碳化物加粗塊的碳化物 |
5級 | 細粒狀碳化物加網狀分布的細條狀、塊狀碳化物 | 細顆粒狀碳化物加角塊狀碳化物 |
6級 | 顆粒狀碳化物加網狀分布的塊狀碳化物 | 顆粒狀碳化物加大量粗大角塊狀碳化物 |
3、薄層滲碳件金相檢驗
滲碳層深度不大于0.3mm的薄層滲碳件按照GB/T9451-2005《鋼件薄表面總硬化層深度或有效硬度層深度的測定》的具體規定進行檢驗，可用顯微組織測量法和顯微硬度測量法。
4、重載齒輪金相檢驗
重載齒輪的熱處理指標主要是有表面硬度（58-62HRC）、心部硬度（58-62HRC）有限硬化層深度、表面碳含量和碳勢分布、晶粒度和殘余奧氏體等。重載齒輪一般要求有效硬化層在2mm以上。
滲碳層含碳量會影響滲層的淬透性，對多數齒輪用鋼而言，在含碳量為0.8~0.9%時，滲碳層具有Z高的淬透性。滲碳層和心部的晶粒度應保證在7~8級以上。殘余奧氏體是滲碳層淬火組織中的重要相，殘余奧氏體量過多，則可能產生表面殘留壓力的下降，從而降低齒輪的疲勞強度和耐磨性，但在負荷的作用下，鋼中的殘余奧氏體發生塑性變形而使齒的接觸狀況改善且維持齒輪的精度。綜合考慮，殘余奧氏體含量一般控制在10~25%之間。
（1）JB/T6141.4-1992《重載齒輪 滲碳表面含碳量金相判別法》中規定了重載齒輪滲碳表面碳含量金相檢驗的方法。
（2） JB/T6141.2-1992《重載齒輪 滲碳質量檢驗》規定了表面硬度、心部硬度與有效硬化層深度檢驗
（3） JB/T6141.3-1992《重載齒輪 滲碳金相檢驗》規定了重載齒輪滲碳、淬火、回火金相檢驗的技術要求和評定級別。
環保在線 設計制作，未經允許翻錄必究 .? ? ?
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
請輸入你感興趣的產品
請簡單描述您的需求
請選擇省份