JB/T 5078-1991 高速齿轮材料选择及热处理质量控制的一般规定

J17JB中华人民共和国机械行业标准JB/T5078-91高速齿轮材料选择及热处理质量控制的一般规定1991-06-11发布99207-01实施中华人民共和国机械电子工业部发布中华人民共和国机械行业标准高速齿轮材料选择及热处理JB/T5078-91质量控制的一般规定1主题内容与适用范围本标准规定了透平发电机组、透平压缩机、鼓风机、离心泵等所用渐开线高速齿轮的材料选择及热处理质量控制本标准适用于制造高速齿轮装置时,对齿轮材料及热处理质量的控制和检谢2引用标准钢的淬透性末端浮火试验方法钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法GB230金属洛氏硬度试验方法金属布氏硬度试验方法GB1591低合金结构钢GB1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB3077合金结构钢技术条件GB4341金属肖氏硬度试验方法GB4342金属显微维氏硬度试验方法GB5030金属小负荷堆氏硬度试验方法GB5216保证淬透性结构钢技术条件GB5617锅的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定GB6394金属平均晶粒度测定法钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核恐BJ17001齿轮渗氮、氮碳共渗工艺及质量控剖zBJ36009钢件感应淬火金相检验HB5022渗碳、碳氮共渗氨化零件金相组织检验3质量控制基本要求31材料选择原则选择高速齿轮材料时应综合考虑以下内容31.1材料的化学成分、机械性能及机械加工性能。312应根据高速齿轮的工作条件、热处理工艺(调质或表面硬化处理)确定所用钢号31.3对承受重负荷并有冲击的高速齿轮,应选用镍、铬铝钢或镍钼钢31.4高速齿轮应采用保证淬透性的结构钢31.5制造高速齿轮的材料应具有较高的纯度及尺寸稳定性机械电子工业部1891-08-11批准1992-07-01实施IBT507893.1.6材料的经济合理性32原材料及齿坯的质量控制32.1原材料或齿坯必须附有合格证明或质量保证书检验都门负责按照采购定货单要求或图样规定粒验其尺寸、外观和硬度,并按技术要求检查钢材化学成分、低倍组织(酸蚀、硫印、夹杂物)淬透性、晶粒度和机械性能。32.2原材料检验单或齿坯检验记录应交检验都门和质量管理部门存档323经检验不合格的原材料或齿坯,应标上“不准使用”的记号,封存待处理32.4原材料的代用,须经有关单位会签,总工程师或技术副厂长批准后方可投产使用3.2.5制造高速齿轮的原材料必须经过退火或正火处理,使组织均匀机械性能符合要求井具有良好的加工性能3.2.6为降低硬度,改善加工性能,齿坏应进行退火或正火处理33预先热处理质量控制331渗碳的高速齿轮齿坯均应进行正火处理,正火在粗车后进行,3.32渗氮的高速齿轮齿坯均应进行调质处理,调质在粗车后进行,调质时回火温度应高于氮化温度上,但最低回火温度不得低于550℃。333感应淬火的高速齿轮齿坯,必须进行调质处理,调质的硬度范围应为240~340HB34最终热处理质量控制4.1渗碳淬火高速齿轮在气体渗碳后淬火之前应先用随炉试样进行淬火试验,在确定其工艺可郡后方可进行处理。试样的检验项目有a,用载荷为9.8N的维氏硬度计在试棒中间部位测量有效硬化层深度,测量方法按GB9450及GB4342或GB5030规定进行,试棒尺寸按下表规定齿轮模数>5~1612~31)s注:a为分度固齿厚b在金相显微镜下观察渗层组织,并按HB5022规定进行评级。正常的显黴组织应为细晶回火马氏体的基体上分布着弥散的碳化物,不允许出现严重的碳化物闷或大块碳化物聚集现象c.当要求测定碳浓度分布曲线时,可采用剥层试棒(直径30mm,长度150mm)测定,如无特殊要求,渗碳高速齿轮最表层的碳浓度应在0.75%~0.95%之间3.42感应淬火34.2.1新产品的高速齿轮在感应淬火前,应先在试验齿轮上用选定的感应器进行淬火工艺试验。首先检查表面是否有裂纹然后解剖检查齿面硬度、硬化层深度、硬化层沿齿廓分布的均匀性及金相组织只有当上述检验项目均符合技术要求后,才可对高速齿轮进行淬火处理34.2.2对老产品高速齿轮,应坚持淬火工艺的首检程序,即先淬一个齿,由质量检验员对其表面裂纹、表面硬度及硬化层分布进行检查,首检合格并由检验员签字后才可往下进行淬火3.4.3渗氮处理渗氮齿轮应用随炉仿形试样,对表面疏松、扩散层化合物形态、化合物层厚度进行检查35对热处理设备和工艺的要求351对于气体渗碳(或碳氮共渗)设备,应能有效控制碳势JB/T5078-9135.2一般情况下在渗碳工艺中碳势应控制在0.75%~0.95%范围内重要的高速齿轮还应通过对试样的定碳分析来控制碳势,其试样尺寸为直径30mm,长度150mm,自表面依次层0.15,0,10,0.10m来进行定碳分析35,3渗氮工艺参数要综合考虑高速齿轮的表面状态、氨分解率、温度和渗时间等因素,渗氮前,应清除高速齿轮表面的氧化物或脏物354感应淬火所用感应器应保证高速齿轮能获得要求的硬化层分布,轴用夹具应对中,最大偏心量应控制在0.05mm之内4质量检测基本要求4.1原材料及齿坯的质量检测4.1.1原材料的化学成分应符合GB3077规定,每炉均应进行检查4.1.2齿坯粗车后,每件均应进行超声波探伤或磁粉探伤4.1.3原材料晶粒度应按GB6394规定分炉号每批进行检查和判定4.1.4若技术条件有淬透性要求,应按GB225进行试验检查4.1.5原材料的硬度应按订货要求或图样规定每批进行检查。4.1.6若技术条件规定进行机械性能试验,试棒应取自该齿坯本体材料机械性能指标不得低于GB591或GB3077的规定4.1,7原材料的低倍组织每批按GB226和GB1979规定抽查42预先热处理的质量检测4.2.1预先热处理(正火或调质)后的齿坯,应按图样规定检查每件的布氏硬度,在齿宽中部齿面上沿因周方向对称测4点,直径大于2000mm的齿坯应适当增加测量点数,硬度全部合格计为合格,测定方法按GB231规定4.2.2对图样或合同中有特殊要求的高速齿轮,调质或正火后,可用随炉试样检查金相组织4.2.3若图样中有明文舰定,还应对预先热处理后的齿坯进行超声波探伤或磁粉探伤,并进行机被性能试验,试棒应取自该齿坯本体材料4.3最终热处理后的质量检渊4.3.1齿面硬度4.3.1.1高速齿轮应按图样要求检查每件的齿面硬度4.3.1.2齿面硬度在齿宽中部齿面上沿圆周方向对称测4点,对于直径大于2000mm的齿轮可适当增加测量点数,硬度全部合格计为合格,测量方法按GB230或GB4341规定,对于齿宽大于100mm的齿轮,应在齿宽方向适当增加测量点数,431.3对于调质的高速齿轮,允许在轮齿端面、人字齿轮的退刀槽处、轴齿轮轮齿附近的部位(支承颈部位除外)进行硬度检测。4.32有效硬化层深度高速齿轮应根据不同的表面硬化工艺,按GB9450、0B5617或zBJ7001规定,采用随炉仿形试样检查每炉的有效硬化层深度4.33渗层金相组织43.3.1渗碳(或碳氮共)淬火后的高速齿轮应根据图样要求采用随炉仿形试样按HB5022规定对碳化物残余奥氏体及马氏体进行评级4.332气体渗氮的高速齿轮应根据图样要求,采用随炉仿形试样按HB5022规定,对表面疏松、扩散层的化合物形态、化合物层厚度进行评级4.3.33感应淬火的高速齿轮应根据图样要求,按BJ36009规定,对硬化层的马氏体进行评级4.3.4心部硬度和心部组织心部硬度根据图样要求采用随炉仿形试祥检查,心部组织按HB5022检查B/T5078-914.35热处理变形量的检查当热处理工艺不稳定时应定期抽查热处理变形量,测量最终热处理前后的齿形、齿向数据加以对比。最大热处理变形量不应超过磨削余量的50%4.4对检测结果和试验报告的基本要求4.4.1应将检测结果的复印件交检验部门和质量管理部门存档4.2试验报告中,应注明该试验的标准号、技术要求和实测值,并有检测人、审定人签字,必要时,还应标出测试仪器的型号和测量精度。45对不合格齿轮处理的基本要求凡经过最终检查被判为不合格品而又无法修复的齿轮均应贴上不合格标签,隔离存放,不允许将其与合格品或回用品混放。附加说明本标准由机械电子工业部郑州机械研究所提出并归口本标准由郑州机械研究所负责起草本标准主要起草人王孝勤、向水久