作者：牛万斌，浙江双环传动机械股份有限公司
卢金生，郑州机械研究所有限公司
来源：《金属加工（热加工）》杂志年
一、标准中的硬化层深度检测问题
多年以来，齿轮行业对于渗氮齿轮的硬化层深度检测，一直依据GB/T—《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》规定来执行。其中在渗氮层有效硬化层深度测定方法中，规定了以“基体硬度+50HV”作为渗氮层深度的界限硬度值，而基体硬度是指距离表面约3倍于渗氮层深度位置所测3点硬度的平均值。而在ISO—《Calculationofloadcapacityofspurandhelicalgears-Part5：Strengthandqualityofmaterials》以及对应的GB/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》[3]中的规定是：有效渗氮层深度是指从表面到HV（或40.8HRC）硬度处的垂直距离，如果心部硬度超过了HV，则以“基体硬度+50HV”作为界限硬度值。二、差别验证
从目前齿轮加工水平（包括刀具）来看，基体硬度一般不会超过HV，因此按照这两项标准，则应以HV为渗氮层的界限硬度值。那么，分别以HV和“基体硬度+50HV”为界限硬度值，所测得的渗氮层深度结果会有多大差别呢？图1是随机抽检的渗氮齿轮的检测结果，统计数据见表1。该齿轮热处理技术要求为：调质处理，心部硬度23~29HRC（~HBW）；有效渗氮层深度：0.32~0.54mm。图1某齿轮在两种界限硬度值下的渗氮层深度
表1渗氮层深度检测统计数据
由图1可见，同一件齿轮，分别以“基体硬度+50HV”（HV）和HV为界限硬度值时，渗氮层深度分别为.28μm（圆整为0.21mm）和.13μm（圆整为0.45mm），两者相差一倍以上。再设定一种情况，就是当心部硬度分别为HV和HV时，按照ISO—（GB/T—）标准，则界限硬度分别为HV和HV，由此得到的渗氮层深度差异也很可观。只不过呈现出与图1相反的走势，即以“基体硬度+50HV”为界限硬度值所测得的渗氮层较深，以HV为界限硬度值的渗氮层较浅。如果把这种差异以图线表示出来，则为图2中的剪刀差形式。当基体硬度超过HV时，两条线相重合。图2不同界限硬度值对渗氮层深度检测结果的影响
由此可以看出，只有当基体硬度为HV时，两种评判方法才能达到一致的结果；而偏离HV越远，两种结果的偏差就会越大。三、结论和建议
1）分别以“基体硬度+50HV”和HV为界限硬度值，所测得的渗氮层深度会有较大差异。2）一般情况下，以HV为界限硬度值所测得的渗氮层深度会小于以“基体硬度+50HV”为界限硬度值的结果。3）建议GB/T—和GB/T—等标准再次修订时，也采纳ISO—（或GB/T—）的规定，对于渗氮齿轮产品，当心部硬度低于HV时，均以HV为界限硬度值，避免出现标准之间互相冲突、检测人员无所适从的情况。对于其他类型产品，仍然可以沿用“基体硬度+50HV”的界限硬度值规定。4）对于心部（基体）硬度的检测位置，也应做出更为明确的规定，即以渗氮层深度要求范围的上限值的3倍深度，作为其检测位置，这也是渗氮层深度检测的最前提条件。5）齿轮设计人员应该注意并适应这种新规定，在过渡时期的产品图样等技术文件中，至少应注明渗氮层深度检测的参照标准或界限硬度值。另外，在齿轮强度和承载能力计算、校核时，也应注意这个问题。参考文献：略。购买热处理设备、投递广告请孙超
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