ZF变速器渗碳、碳氮共渗零件的金相检验

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ZF变速器渗碳、碳氮共渗零件的金相检验
1、
面层碳、氮含量
指距表面0.05mm处（即0.10mm厚表层剥层分析）的碳、氮含量。
按ZFN413处理的零件：C%0.65～0.90，N%0.30～0.50
按ZFN414～418处理的零件：C%0.65～0.85
该项目的检验只在需要时进行,用随炉处理的剥层试棒测定.
与国内标准相比，ZF规定的面层碳含量较低，这对控制碳化物形态和数量、残余奥氏体量及马氏体亚结构孪晶性都有好处，从而使渗碳表层具有较好的性能。
2、
表面硬度
所用硬度测定方法是根据产品的渗碳淬硬层有效深度EHF610确定。在ZF图纸上的表面硬度处通常都标注有P1。
当EHF610＝0.1～0.4mm时，用HV10检验；
当EHF610＝0.3～0.7mm时，用HRA测定；
当EHF610≥0.6mm时，用HRC测定。
部分同步器零件为58～63HRC外，多数齿轮和轴都为59～63HRC。
喷丸的零件，喷丸后用小负荷维氏硬度检验，表面硬度应≥670HV1。
3、
渗碳淬硬层有效效深度
指从表面到硬度值为610HV1处的垂直距离。（DC1/610）。EHF610在零件的主要功能部位检验，在ZF图纸上通常标注有P2，对齿轮来说是在齿的半齿高处表层。考虑到齿根受力也较大，规定ZF齿轮齿根处也为测定EFT的功能部位。至于其它部位EHF的允许范围为70% EHFmin～120% EHFmax、EHFmin和EHFmax分别为图纸规定的EHF的最小值和最大值。
4、
心部强度
其检验位置在ZF图纸上标注的P3处，齿轮的检验部位在齿中心线与齿根圆的交点处，轴的检验位置在距表面5mm处。检验时通常是测定心部硬度后按ZFN86换算成强度值。
900N/mm2(27HRC)
1000N/mm2(31HRC)
1100N/mm2(34.5HRC)
1400N/mm2(44HRC)
5、金相组织
5.1 碳化物
ZF标准规定：按ZFN413处理的零件不允许有连续的碳化物网；按ZFN414～418处理的零件在距齿根本3/4齿高处检验，放大100倍时应看不见碳化物。
5.2 残余奥氏体AR
ZF标准规定放大200倍在距齿根3/4高处检验，按ZFN415、416、418处理的零件及按ZFN413处理的第四组零件，AR含量均≤30%；其余渗碳或C—N共渗淬火件AR含量≤40%。
5.3 马氏体
ZF厂用与产品相似的渗碳淬火法对原材料晶粒进行检验,用晶粒度不合格的材料制造的零件要求渗碳后重新加热淬火以细化晶粒,这就控制了马氏体针的长短,故产品渗碳淬火后不检验马氏体。
5.4 心部铁素体
心部铁素体的检验部位与心部强度的检验部位相同。
关于铁素体的含量，对按ZFN413处理的零件未作限制，以心部强度为准。按ZFN416处理的产品只允许有微量铁素体；按其余ZF414～418处理的零件，其铁素体含量均要求≤10%。
5.5 表面非马氏体
虽然ZF标准在这方面没有规定，但因大多数ZF变速器渗碳零件均要求强力喷丸后表面硬度≥670HV1，应该说实际上对此进行了控制。
厂标要求内氧化、全脱碳和黑带厚度≤0.02mm；黑网和部分脱碳层厚度≤0.04mm.。笔者认为，当表面出现非马氏体组织时，至少应保证硬度符合要求。