齿根的表面硬度及有效硬化层为什么大于节圆部位

jinxian

齿根的表面硬度及有效硬化层为什么大于节圆部位？
节圆：62.1HRC  有效硬化层1.17  
齿根：64.6HRC  有效硬化层1.38
齿根的冷却速度一般都是比节圆处慢，为什么齿根有效硬化层更深？

ljjsunny

① 这是由于齿根与节圆的表面形状和面积差异导致的。
节圆近似平面 / 微凸，齿根明显凹面，曲率效应：凹面使得碳更容易富集，在气体渗碳中：凹面碳吸附更强、碳浓度更高
通产可以理解为凹面处气氛停留时间更长，碳原子碰撞概率更高，扩散通量更大
导致的结果：齿根表面含碳量 > 节圆含碳量，在相同的冷却速度下，就会导致渗碳层不同。
② 再来解释节圆冷却快于齿根，为啥硬度反应出来是齿根高，节圆低？
确实存在冷却速度上的差异，如果不是大型齿轮的话，冷却速度上的差异基本可以忽略，相较之下碳含量的差异更加明显，所以导致了表面硬度的差异。
以下图片是我以前实验做的对比数据，你可以参考看一下。

jinxian

ljjsunny 发表于 2026-4-8 15:29
① 这是由于齿根与节圆的表面形状和面积差异导致的。
节圆近似平面 / 微凸，齿根明显凹面，曲率效应：凹面 ...

好的，谢谢，请齿轮模数大概多少，冷却速度上的差异可以忽略

xhszck

我们客户正常要求齿根有效硬化层不小于70%，正常检测也是齿根处有效硬化层低

ljjsunny

jinxian 发表于 2026-4-8 19:25
好的，谢谢，请齿轮模数大概多少，冷却速度上的差异可以忽略

以渗碳钢来说，我的经验是模数小于6

虚空淬火

正常情况是齿根比节圆低，有相应的国标行标做支撑的。
如果你的检测没有问题，看看渗碳层厚度，再看看节圆是否有阻渗现象。