渗碳处理渗层深度提出的依据是什么

雁南飞

杨工的资料是热处理手册，具体哪张还真忘了

ZX771

tse222 发表于 2012-4-28 10:05
同意孤鸿看法。我们单位2.5Mn对应0.7渗层。
而且我觉得渗层的设定和产品用途有相关性因而导致不同。

   对于渗碳淬火齿轮成品件的渗层（应当说硬化层）深度要求，有比较权威的资料：GB 3480.5-2008-T 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第5部分：材料的强度和质量。提要如下：
   防止齿轮断齿失效的最佳硬化层深度为：齿根处（0.1~0.2）×法向模数；
   满足齿面接触强度的最佳硬化层深度为：分度圆 0.15×法向模数；
   最大硬化层深度≤0.4×法向模数.
原件供研习：

图：

再推荐一篇论文供参考：

作者认为：当硬化层深度＞0.1277×法向模数，就能满足疲劳接触强度要求；当硬化层深度在（0.178~0.222）×法向模数，具有最高弯曲疲劳强度极限，这与上面标准说的齿根处深度是配套或曰对应的。该文表述齿轮的最合理硬化层深度是（0.15~0.20）×法向模数.
   我公司小模数齿轮成品硬化层深度=（0.20~0.30）×法向模数，考虑并炉生产相近2~3模数共一个深度范围，大模数齿轮成品硬化层深度=（0.15~0.25）×法向模数，热处理工序控制硬化层深度=成品硬化层深度+齿面单边磨加工余量。

霜月

确定齿轮渗碳层深度的这些理论和方法一直都有争议，至今也没有一个权威的理论和方法被大家所能完全接受。比如有一种后桥锥齿轮，有按0.9~1.2渗碳层控制的，也有要求1.3~1.7厚的，更有要求1.9~2.1渗碳层厚度的，不知谁的寿命更长，就我了解，渗碳层控制在0.9~1.2的这一家，台架寿命试验也达到了近70万次。

我爱大自然

取模数的15-30%，同问：渗层过深有什么问题，降低冲击韧性，还是造成能源浪费？过浅呢？

tse222

孤鸿踏雪 发表于 2012-4-28 08:57
这个问题，我无法给你探讨：原因是我不是搞设计的，更不是搞齿轮设计的，我在2#楼提供的数据也不是 ...

同意孤鸿看法。我们单位2.5Mn对应0.7渗层。
而且我觉得渗层的设定和产品用途有相关性因而导致不同。

孤鸿踏雪

wl04012125 发表于 2012-4-28 08:50
杨高工，我对齿轮模数的15-20%有疑问，参考我公司产品，貌似25%-40%

    这个问题，我无法给你探讨：原因是我不是搞设计的，更不是搞齿轮设计的，我在2#楼提供的数据也不是杜撰出来的，而是在一个资料上看到的，这个资料我现在也无法提供，而且我在2#楼也已强调，事情没有绝对的。
    另外，现在一些年轻的设计者随意性很大，比如讲，我司为某军工企业加工的齿轮模数只有2.5，却要求渗碳淬火有效硬化层深度0.9~1.20.
    这个问题要搞清楚，最好是查一查《齿轮设计手册》。

wl04012125

孤鸿踏雪 发表于 2012-4-27 13:39
先占个沙发：齿轮产品有效硬化层深度的设计依据是齿轮模数的15~20％，当然这只是一般情况。

杨高工，我对齿轮模数的15-20%有疑问，参考我公司产品，貌似25%-40%

jmsdxlg

真是受教了，我也一直在纳闷公司渗碳标准是怎么制定的呢！的

孤鸿踏雪

    先占个沙发：齿轮产品有效硬化层深度的设计依据是齿轮模数的15~20％，当然这只是一般情况。

tse222

多谢指点！齿轮模数的15~20％和我们单位的深层设定基本吻合。我们是20%左右，再去掉后序磨齿加工量，一般都在15~20％之间。
加入热处理渗层超上限了，是不是可以联系机加工多磨削一部分来保证最终成品合格呢？当然，热处理不能超出太多。

tse222

"假如"不是"加入"。sorry

magicmotor

渗碳层深度是齿轮设计者在设计时，根据齿轮受力情况，经计算并校核得到的。齿轮模数的15-20%仅仅是一个通用层面的数据，具体情况还是要看设计要求。
渗碳层的公差是设计理论值结合热处理工艺能力得到的。
如果热处理渗碳层超上限，如果磨削后尺寸能保证，是可以多磨削一部分的。

tse222

我们经常看到某件产品渗层要求0.7～0.9，然后机加工后序还要磨齿，他们的公差要求可能是0～-0.05。我想问的是，我们对于齿轮成品件的渗层要求是什么呢？热处理的渗层公差和磨齿的公差应该都是基于成品件的要求结合设备精度控制能力反推出来而分别做的要求吧？
求高手解答。

wanggong

霜月 发表于 2012-4-28 21:15
确定齿轮渗碳层深度的这些理论和方法一直都有争议，至今也没有一个权威的理论和方法被大家所能完全接受。比 ...

齿轮模数都一样吗？原则上来说，一定的渗层深度是保证表面强度与硬度的。过深的渗层深度浪费能源，所以有那个技术要求的渗层深度即可。渗层深度超过一些应该没有什么关系。但渗层深度太深，心部强韧性如何保证呢？所以还是要看模数，看看心部还有多少“非渗层深度”的。（没有这个非渗层深度概念）

霜月

wanggong 发表于 2012-4-30 19:36
齿轮模数都一样吗？原则上来说，一定的渗层深度是保证表面强度与硬度的。过深的渗层深度浪费能源，所以有 ...

实际上都是同一张原图，也就是同一个齿轮，只是生产的厂家不一样而已。

wanggong

感觉热处理的渗层公差0.2mm（0.9-0.7）小了点，一般这个公差带宽度有0.4mm至少0.3mm以上即0.7-1.1mm或0.7-1.0mm。（0.3mm--0.5mm的要求也常有，因为此时公差带宽度几乎是最小下限值的三分之二了）同炉均匀性要求0.1mm.不同炉不同批偏离0.1mm。总公差带0.2mm宽度是很有风险，CPK能力肯定1.33以下。不可能1.67以上。

chm0406

还是真空渗碳的精度高，能控制在±0.05，比可控气氛渗碳要好很多，可恶的是价格太贵！
3mm深的渗层深度很少吧！据说是日本的模具钢的要求的渗层深度的要求，有点难理解！

霜月

wanggong 发表于 2012-4-30 22:42
感觉热处理的渗层公差0.2mm（0.9-0.7）小了点，一般这个公差带宽度有0.4mm至少0.3mm以上即0.7-1.1mm或0.7-1 ...

请问贵司的热处理设备都要做Cpk值吗？

wanggong

lu1129 发表于 2012-5-3 12:44
前辈：你好！请问CPK能力是什么啊？

质量管理的内容.统计分析.工序能力指数.综合考虑制程准确度(集中趋势)与制程精密度(离散趋势).

lu1129

wanggong 发表于 2012-4-30 22:42
感觉热处理的渗层公差0.2mm（0.9-0.7）小了点，一般这个公差带宽度有0.4mm至少0.3mm以上即0.7-1.1mm或0.7-1 ...

前辈：你好！请问CPK能力是什么啊？

tse222

meiyz 发表于 2012-5-2 18:58
齿轮产品有效硬化层深度的设计依据是齿轮模数的15~20％，以前都指渗碳层深度，现在都被ISO的有效硬化层深度 ...

对，我们这里就是检测HV硬度到550时的深度。