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齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验(GB/T17879-1999)

Tags: HB标准工业齿轮箱   时间:2015-02-17   点击:
1范围
本标准规定了用化学浸蚀方法对磨削表面的局部过热进行检验及其分类的标准操作程序和要求。
本标准适用于齿轮、轴、花键和轴承等钢制零件。
本标准不适用于氮化零件和不锈钢件。
化学浸蚀方法对表面硬度的变化的反应比大多数硬度测试方法更为敏感。
表面回火浸蚀检验应在表面磨削后,并在进一步精加工序前进行。
2设备
2.1容器的材料
容器的材料与容器中的溶液不得发生反应,也不得损伤被处理的零件。所有容器都应贴上所盛溶液的标签,并在不用时盖好。
2.2被检验区域照明
被检验区域应有充分的照明,没有阴影和反射。推荐被检验区域的光照度应不低于3200lx。
2.3计时装置
应使用适当的计时装置,保证一组中的所有零件处理过程一致。
2.4清洗装置
应采用去碱清洗器、蒸汽去油器、溶淬清洗装置或相应的清洗装置。
3试剂
所有的化学试剂应为工业级或更纯的等级。
3.1清洗材料
所有的清洗材料应保证能去除所有的污渍、磨粒和油渍,使被检表面可形成不破水膜。不破水膜是指表面用低于40℃的清水漂洗干净后,水膜至少能在15s内保持不破。
3.2硝酸
密度:ρ=1.42kg/L。
3.3盐酸
密度:ρ=1.19kg/L。
3.4酒精
应使用清洁的、不含油等杂质的甲醇或变性已醇。
3.5水
清洁、无杂质。
3.6碱溶液
应使用4%~6%的氢氧化钠水溶液,其PH值不低于10,或使用13%~17%的氢氧化铵酒精溶液。
3.7防锈油
所使用的防锈油不应遮住浸蚀的结果。
4检验程序
检验程序如图1所示。首先清洗零件(见4.1和表1),然后根据被检零件的钢种按表2或表3选择一种合适的步骤对其进行浸蚀。除另有规定外,供方可按本标准的规定选择具体的检验程序。
齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验
4.1清洗
零件在浸蚀和检验前必须经过适当的清洗,以达到用水漂洗后零件表面可形成不破水膜。清洗程序可由供方根据零件表面污物类型进行选择。表1列出了几种污物和相应的常用清洗方法。
表1清洗方法举例
污物类型
清洗方法
染料和墨迹
酒精、丁酮或相当的溶液
油、脂
蒸汽去油
肥皂
去碱清洗(60~80℃)或超声波清洗
氧化物
磨粒清洗
应注意,为达到良好的效果,在浸蚀前,可增高附加的清洗程序,以彻底去除零件上的残余物。不适当的清洗会导致不均匀的变色和斑点,使浸蚀的结果难以判断。曲型的(被推荐的)清洗程序包括:
a)蒸汽去油或溶液清洗。
b)磨粒清洗:选定颗粒尺寸和喷射方法以保持零件表面光亮和原尺寸。角摸零件时需戴清洁的白手套。
c)碱洗或超声波清洗,保证零件表面可形成不破水膜,否则应重新进行清洗。
4.2浸蚀
下列方法是用于表面回火检验的浸蚀方法,浸蚀类型应根据被检验的材料和操作方便程度来选择。
Ⅱ型浸蚀(见表2)通常上作为生产过程检验方法。Ⅱ型浸蚀常用于检验渗碳钢,也可用来检验调质钢的表面硬化区。Ⅲ型浸蚀(见表3)常用于检验工具钢和高合金钢,并可用来代替Ⅱ型浸蚀检验。当采用Ⅲ型浸蚀方法时,不要求进行磨粒清洗。
对于不能浸入箱槽中的零件,可以使用表2和表3所述相同的材料和工艺用棉花拭子浸蚀,但用拭子浸蚀的技术难以控制与判断。采用拭子浸蚀的技术供需双方应协商一致。
完成浸蚀步骤后的零件应立即进行检验。
高温焙烤以消除氢脆是任选的步骤。最高焙烤温度应至少低于最终回火处理温度14℃推荐焙烤时间为2~4h。
表2Ⅱ型浸蚀
步骤1)
过程
溶液2)
推荐时间3)
备注
1
硝酸浸蚀4)
硝酸
3%~5%(容积)在酒精中;
在水中;
30~60s
10~30s
出现黑色氧化膜的时间会有所不同
,应重复试验以确定确切时间
2
漂洗
按要求
去酸
3
酒精浸泡5)
酒精
浸泡并干燥
去水
4
脱色3)
盐酸4%~6%(容积)
在酒精中
在水中;
30~60s
零件应浸泡足够的时间,以使零件上呈
现出均匀的棕灰色。脱色时间应重复试
验以确定确切时间
5
漂洗
按要求
去酸
6
中和
碱性溶液
PH值不小于10
10~60s
浸入后搅动零件
7
漂洗
按要求
去碱
8
酒精浸泡5)
酒精
浸泡并干燥
去水
9
涂油
防锈油
只浸泡
防锈蚀并增强颜色对比度
1)零件在浸入相应的浸蚀液时和漂洗时,均应搅动零件。前者是为避免点状浸蚀获得完全的中和,后者是为漂洗干净。
2)所有溶液均在室温下使用。
3)允许与推荐的时间不同。
4)对不需要作表面回火浸蚀检验并且公差很小的区域应适当地遮盖,以避免金属被蚀除。每次在进行该浸蚀过程时,每个表面约有0.003mm厚的金属被蚀除。
5)可选步骤:用不低于65℃的热水漂洗,然后用干燥空气吹干。该步骤可用来代替酒精浸泡。
表3Ⅲ型浸蚀
步骤1)
过程
溶液2)
推荐时间3)
备注
1
盐酸浸蚀4)
盐酸
4%~6%(容积)
在酒精中
在水中;
1.5~3.5min
30~60s
确切时间试验确定
2
漂洗
按要求
去酸
3
酒精浸泡5)
酒精
浸泡并干燥
去水
4
硝酸浸蚀4)
硝酸
3%~5%(容积)
在酒精中;
在水中;
1.5~3.5min
30~60s
出现黑色氧化膜的时间会有所不
同,应重复试验以确定确切时间
5
漂洗
按要求
去酸
6
酒精浸泡5)
酒精
浸泡并干燥
去水
7
脱色4)
盐酸
4%~6%(容积)
在酒精中
在水中;
1.5~3.5min
30~60s
零件应浸泡足够的时间,以使零件上
呈现出均匀的棕灰色。脱色时间应重
复试验以确定确切时间
8
漂洗
按要求
去酸
9
中和
碱性溶液
PH值不小于10
10~60s
浸入后搅动零件
10
漂洗
按要求
去碱
11
酒精浸泡5)
酒精
浸泡并干燥
去水
12
涂油
防锈油
只浸泡
防锈蚀并增强颜色对比度
1)零件在浸入相应的浸蚀液时和漂洗时,均应搅动零件。前者是为避免点状浸蚀获得完全的中和,后者是为漂洗干净。
2)所有溶液均在室温下使用。
3)允许与推荐的时间不同。
4)对不需要作表面回火浸蚀检验并且公差很小的区域应适当地遮盖,以避免金属被蚀除。每次在进行该浸蚀过程时,每个表面约有0.003mm厚的金属被蚀除。
5)可选步骤:用不低于65℃的热水漂洗,然后用干燥空气吹干。该步骤可用来代替酒精浸泡。
5检验准则
5.1目视的外观与分类
表4描述了回火呈现的外观。未出现回火的零件在清洗和浸蚀后呈现均匀的灰色。局部回火区域在浸蚀后的零件上呈现深灰或黑色。通常,随着颜色变得越深暗,说明回火烧伤程度越严得。如果在磨消过程中出现严重过热,将导致再硬化,瑞硬化区域是一块白色或浅颜色的未回火马氏体,周围是黑色回火面。
所有的磨削后回火,尤其是再硬化的烧伤(即未回火马氏体)会影响零件的寿命,便零件仍可使用。
通常应对有回火显示的零件进行磁粉探伤检验,尤其要对有D类的E类显示的零件进行检验,因这种零件理容易产生裂纹。
表4中给出了分类右用来制订验收或判废的准则。
表4表面回火分类
前缀代号
F:功能面,包括齿面、磨削齿根、轴颈以及其他指定表面。
N:非功能面,包括所有其他磨削表面。
分类代号1)
分类
程度
目视外观(回火区域)
A
无回火
均匀灰色
B
轻度回火
较窄的浅色显示
D
重度回火
较宽的深色显示
E
再硬化(严重过热)
白色区域周围有黑色面
后缀代号
级别
回火表面积的最大百分比
1
10%
2
25%
3
无限制
注:分类表示法如下:
FA/NB2:任何功能面上都不允许回火,但在最差的单个非功能面(如轴肩)上允许有不起过25%面积的轻度回火。
GB1/ND2:对最差的单个功能面上允许有不起过10%面积的轻度回火,对最差的单个非功能表面上允许有不起过25%面积的重度回火。
FB2:对最差的单个功能面上允许有不超过25%面积的轻度回火。对非功能面上的回火面积不限制。
FB3/FD2/ND3:对最差的单个功能面(如单个齿面)上的轻度回火面积不限制,允许有不起过25%面积的重度回火,对非功能面允许有无面积限制的重度回火。
1)在单个表面(如一个齿面)上测量。
5.2表面硬度的影响
本标准所述的浸蚀方法比大多数硬度测试方法更容易检测出表面硬度的变化。
当磨削表面有局部回火时,应降低许用接触应力σHlim­的取值。当有条件时,对回火的区域应使用显微硬度测试方法进行检验。由于硬度测试方法各不相同,应说明所有设备的类型、载荷和换算关系。有一些提提式显微硬度计可用于不损坏零件的硬度测试,然而,必须正确使用它们以保证硬度读数的正确性,有些很难接触到的区域用这种设备可能也无法测硬度。
当由污迹、锈斑等而引起虚假显示时,需清洗零件并重新检验。重复的浸蚀会蚀除掉过量的金属,因此,应保护好公差很小的尺寸。通常,很容易将污迹与真正的回火显示区分开,污迹可以被擦去而回火显示即使在擦拭后仍比它周围的区域深暗。
本标准所述的浸蚀方法还可以用来发现其他造成硬度差异的原因,如化学成分的变动,不均匀或未渗碳的区域。
6表面回火零件的再加工
对表面回火检验不合格的磨削零件,如果加工余量允许,可再加工。再加工零件应取得用户的同意。
零件再加工前、后均应进行磁粉探伤检验。
由于不适当的磨削造成的有害影响可用有控制的喷丸法来缓解。对表面回火区域使用喷丸处理供需双方应协商一致。
7回火浸蚀的去除
如需要,浸蚀产生的变色可用标准的电解碱性清洗、抛光等不影响零件使用性能的其他方法去除。去除变色的同时会造成金属加工余量的减小或表面纹理的改变,变色对零件的使用没有不良影响。
8维护和管理
根据深夜的使用程度或当新配制深夜时,为检验溶液的性能,建议用该溶液浸蚀已知有回火显示的样品零件,在浸蚀和检验后,应按第7章的方法从样品上去除回火浸蚀的结果。该样品应再防锈保护备用,这类样品应定期更换。
根据使用程度,应定期检验溶液的浓度和杂质,并予以标明。检验酒精中酸溶液的最好方法是用碱性溶液滴定。
9安全和环境保护
推荐的安全和环境保护的注意要点如下:
a)浓的与稀释的酸和碱是有危害的物品,一旦人体的任何部位接触到了这些物质,应立即浸入水中,并寻求医生医治;
b)避免直接接触溶剂,例如丁酮之类会引起严重的皮肤“烧伤”,使用时,应有良好的通风条件;
c)通常是将酸加入水或酒精中,而不是将水或酒精加入酸中;
d)浸泡箱不用时,应加盖盖好;
e)混合酸性和碱性化学物品时或在酸、碱环境下作业时,应穿戴防护手套、面罩和围裙;
f)遵守职业安全和健康规定,包括培训、材料安全数据表、容器及浸泡箱的储存与贴标签等;
g)遵守包括所有规定进行通负换气;
i)遵守可燃和易燃液体储存及使用的安全措施、防火标准的规定;
j)遵守政府对有害废弃物处理和化学物品运输的规定;
k)遵守公众监督和报告的规定。
上一条 齿轮材料及热处理质量检验的一般规定范围、引用标准、术语定义与符号(GB/T8539-2000)
下一条 齿轮装置噪声及功率级测定方法附录(GB6404-86)
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