我公司加工出的齿轮芯部硬度始终无法达到HRC38-42 请高手给分析一下 材质20CrMo

Question

含碳量 0.2左右 淬火温度850 油冷 零件是齿轮轴 轴部直径80 齿部直径200 总长300 淬火后硬度HRC28-30 齿轮是装载机变速箱内的 有没有对变速箱齿轮强度要求的国家标准 在下是搞机加的 对热处理不懂

Answer 1

20CrMo是一个比较好的低碳合金钢，很适合于做渗碳材料，可以得到心部调质硬度（HRC28-30）和表面硬度（HRC55-66）兼备的综合性能。
根据渗层的要求，小于0.3MM的一般用常规直接渗碳淬火+回火工艺即可。大于0.3mm的，渗碳后+一次淬火+回火工艺。而渗碳深度一般控制在1.2mm以内。
而上面所提及的零件，轴和齿轮的直径尺寸相差也太大，在热处理是在直径变化处应力集中易产生开裂。轴部直径80mm，其淬火深度一般也只是在20mm以内。再大零件便面也易开裂。
轴部直径80mm，需要心部淬火到HRC38-42。在现行的工艺来说是不能达到的。

追问

渗过碳 碳层0.8左右 但两侧不均匀 应该是和产品热处理后变形有关系
我们的产品工艺是这样的 1粗加工 2渗碳 3去除碳层 3淬火 4精加工（包括磨外圆 磨齿） 毛培为锻件 没有正火
现在是在做实验 没有渗碳 直接淬火 看看到底芯部硬度能否达到要求 表面硬度一直合适 HRC58-60
是否提高淬火温度 或者改变淬火介质能有所改观？？？？
是不是也有可能是材质本身的淬透性差？？？淬透性如何检测？？？

Answer 2

齿被打掉了,应该是小齿轮的齿被打掉吧？那说明关键问题不是齿轮芯部的硬度问题，而应该是小齿轮的材料选的不合适。众所周知，同样材料时，小齿轮由于基圆直径小，也容易产生根切，因此齿强度比不上大齿轮的齿强度。齿都打掉了，就不应该再拘泥于渗碳或热处理问题，而应该考虑更换小齿轮材料。建议选38GrMOAi试试。做主轴是最好的，很少由于齿轮，但不妨试试。仅供参考。

Answer 3

20CrMo是渗碳钢，零件在粗加工完，留上渗碳厚度的余量，再去进行渗碳淬火的工艺才对，你试试看。齿轮要求的表面硬度，心部不可能达到你所要求的硬度。

追问

现在是齿轮的齿被打掉了 是不是应该只检测齿部芯部硬度？？？
最奇怪的是对方与我们配合的齿轮芯部硬度却达到了要求 同样的材质 纳闷？？？

追答

首先确定所检测的齿轮的材料是什么，齿轮内外的硬度应该不一样才正常，应该是表层要硬，20CrMo的材料按正常工艺加工就应该内部比外表要软，原因是渗碳层厚度范围内可淬上火有硬度，未渗上碳的内里就淬不上火，就不会有硬度的。