[發明專利]一種滲碳齒輪表面硬度的顯微硬度測試方法及系統

在審

• 申請號: 202111454312.6
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN116202897A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 王更杰;劉冬如;王帥;張堅;李莉
• 申請（專利權）人: 中國航發中傳機械有限公司
• 主分類號: G01N3/46
• 分類號: G01N3/46;G01N3/02;G01N1/32
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 張麗娟

本發明公開了一種滲碳齒輪表面硬度的顯微硬度測試方法，包括以下步驟：沿待檢測滲碳齒輪的截面切割制作齒部的金相試樣；以齒輪輪廓線中點為原點O，以齒面輪廓線在原點O切線為X軸建立坐標系并確定基準線，在基準線上選取多個測試點，測試并記錄各測試點的顯微硬度值；計算平均值、標準偏差、數據重復性；判斷數據重復性是否大于等于5％，當數據重復性≥5％時，在基準線上選取新的測試點，并記錄該測試點的顯微硬度值并計算數據重復性R，直至數據重復性R≥5％，否則，以平均值作為最終顯微硬度值。本發明具有數據檢測準確，效率高的優點。

技術領域

本發明涉及硬度測試方法領域，尤其涉及一種滲碳齒輪表面硬度的顯微硬度測試方法及系統。

背景技術

齒輪傳動具有傳動比準確，傳動平穩可靠，傳動效率高，使用壽命長等優點，在航空航天領域得到廣泛應用，齒輪在工作過程中齒面承受接觸應力及摩擦力，而齒根承受彎曲應力及沖擊應力，因此齒輪需要表面硬度高耐摩擦，而心部韌性高抗沖擊，因此航空齒輪在設計選料時通常采用低碳合金鋼，加工成型后對齒表面進行滲碳淬火處理，獲得表面為耐磨的高碳馬氏體，心部為韌性高的低碳馬氏體。航空航天用的齒輪表面硬度是其最重要的質量指標之一，也是熱處理的根本意義所在，因此準確的測試齒輪的表面硬度，是保證齒輪產品質量的關鍵。

目前國內并無齒輪專用的硬度測試標準或者方法，滲碳淬火齒輪硬度檢測時參考GB/T?230《金屬洛氏硬度試驗方法》，該標準為洛氏硬度通用測試方法，標準內7.5條規定：試驗時，必須保試驗力方向與試樣的試驗面垂直。但對于齒面呈弧形的螺旋錐齒輪而言，很難找到齒面的最高點進行測試，導致測試數據精確度不高，數據波動大，每一個圖號不同的齒輪需設計專用的工裝夾具并反復調整，才能準確測試齒輪表面的硬度值，測試效率低，成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種數據檢測準確，效率高的滲碳齒輪表面硬度的顯微硬度測試方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種滲碳齒輪表面硬度的顯微硬度測試方法，包括以下步驟：

S1、沿待檢測滲碳齒輪的截面切割，制作待檢測滲碳齒輪齒部的金相試樣并拋光至金相試樣達到鏡面標準；

S2、以齒輪齒面輪廓線中點為原點O，以齒輪齒面輪廓線在原點O處的切線為X軸，以垂直于X軸的直線為Y軸，以距離原點O為200μm且平行于X軸的直線為基準線，在基準線上選取n個點作為顯微硬度測試點，測試并記錄各測試點的顯微硬度值x₁、x₂……x_n，n≥3；

S3、根據記錄得到各測試點的顯微硬度值計算顯微硬度值的平均值標準偏差S、數據重復性R；

S4、判斷數據重復性R是否大于等于5％，當數據重復性R≥5％時，繼續在基準線上選取新的顯微硬度測試點，并記錄該測試點的顯微硬度值，重復步驟S3，否則，以測試點的平均值作為待檢測滲碳齒輪表面的顯微硬度值。

作為對上述技術方案的進一步改進：

所述步驟S3中，平均值

標準偏差

數據重復性

所述步驟S1中，拋光后的所述金相試樣表面達到鏡面標準，表面粗糙度Ra≤0.02。

所述步驟S1中，拋光后的所述金相試樣表面無磨削燒傷層。

所述步驟S2中，使用顯微硬度計測試各測試點的顯微硬度值。

所述步驟S2中，各測試點的測試壓力為500g。

所述步驟S2中，各測試點之間間距至少間隔200μm。