齿轮的芯部硬度要求

孤鸿踏雪

       渗碳齿轮的芯部硬度要求依据什么因素或条件而提出？如何确定齿轮的最佳芯部硬度

hyfjy

低合金渗碳钢一般含碳量不是很高，在0.2%左右，渗碳后或碳氮共渗后直接淬火，芯部得到的是低碳马氏体，硬度在HRC40左右，有良好的韧性。这个范围随含碳量的实际情况及其他合金的情况稍有变动，一般说只要材料是合格的，芯部硬度及组织都容易合格，要注意的是碳化物级别不能超标，以二级以内为好。

孤鸿踏雪

hyfjy 发表于 2013-7-27 21:26

                               
登录/注册后可看大图

低合金渗碳钢一般含碳量不是很高，在0.2%左右，渗碳后或碳氮共渗后直接淬火，芯部得到的是低碳马氏体，硬度 ...

       感谢您的关注和回复。但我的意思不是这个，而是不同的设计人员对自己设计的齿轮，所给定的芯部硬度是依据什么给出的？

       比如说，本人去年到今年接触过的两个新品，均为齿轮产品，选材均为SAE8620H，一个模数5的，要求芯部硬度35~42HRC，另一个模数为12，也要求芯部硬度35~42HRC，这些要求合理吗？就这个材料而言，经渗碳淬火后是否可以达到这个芯部硬度要求？

hyfjy

孤鸿踏雪 发表于 2013-7-28 09:54

                               
登录/注册后可看大图

感谢您的关注和回复。但我的意思不是这个，而是不同的设计人员对自己设计的齿轮，所给定的芯部硬度 ...

我手边没有这种材料的资料，得查一下这种材料的含碳量，各种合金元素的各种含量，再从有关铁碳平衡图或合金平衡图中查一下，看看最后的热处理温度图，如果能得到低碳马氏体，符合这个硬度是没问题的，也就是说，齿轮芯部的硬度是由材料的成分及最后得到的组织决定的，当然要得到相应的组织就得按热处理的温度曲线图办才行的。
齿轮体积对最后热处理组织的影响，是由材料的淬透性来决定的，如果淬透性很好，得到同一种组织也是没有问题的，只不过不同体积的齿轮最好不要放在同一炉中进行热处理，因为升温的时间是与体积有关的。把体积相近的齿轮放在同一炉中也得先进行试验才行。总之这个问题是热处理的工艺问题。

xxjjqq414

这个我们设计时主要依据《GB/T8539齿轮材料及热处理质量检验检验的一般规定》，好像新GB/T3480.5-2008也有，选择的时候还要根据齿轮品质（ME、MQ、ML）来确定心部硬度。齿轮的心部硬度直接影响的是齿轮的齿根抗弯，所以从理论上说是根据齿根弯曲强度计算需要而定，GB/T3480上也有关于齿轮的σFP(齿轮的许用应力)图表。而心部硬度和σFP也应该是对应的吧！我记得我还下载过杨工你上传的热处理硬度和强度的关系计算公式。

孤鸿踏雪

xxjjqq414 发表于 2013-7-29 08:20

                               
登录/注册后可看大图

这个我们设计时主要依据《GB/T8539齿轮材料及热处理质量检验检验的一般规定》，好像新GB/T3480.5-2008也有， ...

       感谢楼上二位大侠的关注，也许是我的表达有问题，导致二位没有领会我的意思。

       现在，我举两个例子，大家看看这个设计是否合理？这样的选材和热处理技术要求，对热处理而言是否可行？
       有两款齿轮，其材料均为SAE8620H，一个模数为5，一个模数为12，要求渗碳淬火后的芯部硬度都是35~42HRC。
  
        

zh2013001

杨工：我是2000年接触到美国8620钢材用于153、457等后桥齿轮的生产，据我所知道的20CrNiMoH,即8620钢，热处理后心部硬度极难做到Hrc35-42.

zh2013001

后来，许多厂家开始用日本822钢材，热处理后，心部硬度很容易做到图纸要求。

孤鸿踏雪

zh2013001 发表于 2013-7-29 20:45

                               
登录/注册后可看大图

杨工：我是2000年接触到美国8620钢材用于153、457等后桥齿轮的生产，据我所知道的20CrNiMoH,即8620钢，热处 ...

         非常赞同！可是我司为顾客加工齿轮，对方提供的图纸就是如此要求的。

         其实，我非常清楚，这两款齿轮如果坚持选择SAE8620H，那是根本无法达到这一芯部要求的。我司自2006年开始为国内某汽车变速箱企业大量加工生产一对配对齿轮（太阳轮/行星轮），其材料选择即为SAE8620H，齿轮模数为3，芯部硬度要求为31~43HRC。实际上这么小的模数，这个芯部硬度就很难达到。我们曾先后选择多家钢材企业的同牌号材料，只有一家企业的材料采用快速淬火油淬火，可以达到34~38HRC，其它四家企业的同牌号材料，我曾分别采用830~900°C的不同温度，快速淬火油强力搅拌淬火，其芯部硬度几乎没有达到30HRC的，大部分在26~28HRC范围，还有的只有24HRC左右。国产钢材真是烂极了，不知道要害死多少热处理工程师！

       去年末，我司又接到一组模数为5，芯部硬度要求为35~42HRC的齿轮，实际选材仍为竟然是20CrNiMo，我审阅了图纸，明确告诉产品工程师“这个模数的齿轮、这个拍好的材料的这个芯部硬度要求”根本无解。经产品工程师与顾客设计人员交流沟通，对方坚持认为可以达到。没办法，我说：“没有金刚钻，不揽瓷器活，谁能做到让谁去做吧！”后来顾客设计人员也经过了调研，同意按我的建议，把材料更改为20CrMnMoH。

       无独有偶，前几天接分公司工程师电话，竟然接了一款模数为12的20CrNiMoH材料的齿轮，要求渗碳淬火后芯部硬度35~42HRC，这岂不荒唐。

wangyucall

用SAE8625H试试 我们公司就用这个材料提高芯部硬度