齿轮渗碳及热处理工艺规程.docx

东风汽车公司康明斯C系列发动机标准康明斯标准号71105共4页齿轮渗碳及热处理工艺规程-012第1页1. 范围本标准适用于齿轮的气体渗碳与淬火典型加工材料：符合 CES 31013 （8620H）或 CES 31067 ［SAE EX15H （前版本）4120H （新SAE/AISI版本）］的合金钢2. 适用的文件下列适用的文件可从康明斯工程标准10054――标准组织地址，所列的相应机构获取a. ASTM E 18，b. ASTM E 112，c. ASTM E 140，d. ASTM E 384，e. 康明斯工程标准10054，标准组织地址f. 康明斯工程标准10056，术语汇编g. 康明斯工程标准10551，成品齿轮的货源认可h. 康明斯工程标准16154，荧光磁粉探伤3. 定义：本标准无专门定义标准内使用的康明斯工程标准专用术语见康明斯工程标准10056 术语汇编4. 详述4.1. 意义和用途4.1.1. 本标准包括了齿轮气体渗碳和淬火后要求达到的特性4.1.2. 本工艺方法主要用于获得“韧”的低碳马氏体芯部，和硬的高碳回火马氏体表 层4.1.3. 按本标准加工的材料，奥氏体晶粒度应不粗于ASTM No.5级（按照ASTM E 112测定）。

4.2 .化学成分在气体环境和适宜温度下渗碳足够时间，使齿轮整个表面形成0.70〜0.90%的表面碳浓 度，并满足本标准或工程图纸规定的性能要求4.3. 淬火渗碳后，炉冷至适宜温度［一般为1500~1550° F （816〜843° C）］，在充分搅拌的油 中淬火齿轮可加压淬火或柱塞淬火，以控制扭曲4.4. 回火零件从室温加热至350° F（177° C）以上，保温1小时以上，空冷至室温4.5. 机械性能4.5.1•有效硬化层深度测量节圆和齿根圆角处到50HRC的有效硬化层深度，按照表1：有效硬化层深度，节圆 和齿根圆角-公制；或表2：有效硬化层深度，节圆和齿根圆角-英制对于表中没有给出 的尺寸值可用直接插入法求出成品齿轮的硬化层深度可用下述方法测定：a. 垂直于齿宽，在齿宽的中部切取一个法向截面b. 在淬、回火后的齿轮的节圆和齿根圆角处，测有效硬化层深度（见图A1）有效硬 化层深度是用符合ASTME384要求的努氏或维氏硬度计（500克负荷），测定横截面从表 面一直到获得HRC50的最大垂直深度允许按照ASTM E140进行硬度换算东风汽车公司康明斯C系列发动机标准康明斯标准号71105共4页齿轮渗碳及热处理工艺规程-012第2页表1:有效硬化层深度，节圆和齿根圆角-公制节圆齿根圆角法向模数最小（mm）最大（mm）最小（mm）5.000.731.610.734.000.671.550.673.500.551.350.553.000.511.270.512.500.411.000.412.000.340.790.341.500.270.600.27表2：有效硬化层深度，节圆和齿根圆角-英制节圆齿根圆角法向径节最小（英寸）最大（英寸）最小（英寸）40.0350.0700.03560.0250.0600.02580.0200.0500.020100.0160.0400.016120.0140.0330.014160.0110.0250.011200.0090.0200.0094.5.2.表面硬度按照ASTM E 18,表面硬度应满足表3要求:规定的最小有效硬 化层深度硬度标示要求0.010 英寸(0.25mm)HR15N89.0-910.015 英寸(0.38mm)HR30N75.0-790.020 英寸(0.51mm)HR40N63.0-69.00.030 英寸(0.76mm)HRC57.0-62.04.5.3.心部硬度按照ASTM E 18,心部硬度应为25〜45HRC。

心部硬度应在齿面宽度的中部截面上的根圆与齿的中心线交叉部位测定见图A2） 4.6 .微观组织4.6.1. 渗碳层应由具有少量均匀分布的碳化物的回火马氏体组成，不允许有网状碳化 物，允许有少量均匀分布的球粒状碳化物4.6.2. 放大500倍观察，残余奥氏体含量应不超过15%4.6.3. 表面晶界氧化层深应小于0.001英寸（0.025mm）东风汽车公司康明斯C系列发动机标准康明斯标准号71105共4页齿轮渗碳及热处理工艺规程-012第3页4.6.4 .心部的显微组织应与规定的合金和截面尺寸从全奥氏体区淬火所获得的显微组 织相一致4.7 .其它要求4.7.1. 成品齿轮的目视-磁粉探伤按照CES 16154进行4.7.2. 任何偏离本工艺标准的齿轮必须按照货源鉴定标准CES 10551进行检验后才能 接收所有工艺过程的细节均应控制，并由生产厂的工艺更改控制系统形成文件4.7.3•轧制的钢材和锻件应清洁、无氧化皮材料正确，无皱皮、裂纹、伤痕等外部 缺陷，也无缩孔、内裂纹和偏析等内部缺陷东风汽车公司康明斯C系列发动机标准康明斯标准号71105共4页齿轮渗碳及热处理工艺规程-012第4页附录A：图节线（横向）注：齿根圆角如果节线位置不 易确定，可近似用如（横向）图所示齿顶与齿根之间的半距离定位。

图 1 ：有效硬化层深度图 2 ：心部硬度。