目前國內節(jié)能降耗高精度滲碳齒輪企業(yè)情況介紹:天津德國SEW、ZF、弗蘭德、天津美國麥格納、上海美國貝輝、唐山日本住友、重慶機床廠等近百家企業(yè)采用我們的發(fā)明專利：天然氣凈化方法，節(jié)能20%左右(吸熱式氣氛)滲碳速度提11%，滲碳淬火件表面光亮銀灰色,無碳黑,表面層非馬組織在同一類滲碳方法下，非馬組織最低處于世界領先地位，淬火油老化下降，油耗最低。

　　正如2005年世界頂級高精齒輪制造專家，波倫.莫斯特博士所說：在歐洲采用吸熱式氣氛的多用爐：沒有一家能夠達到如此節(jié)能降耗，滲碳淬火件表面層非馬組織最低的產(chǎn)品。

　　民用天然氣或稱城市天然氣標準。

　　一、城市民用天然氣情況

　　實際如何：各個地區(qū)不同，以天津為例：

　　1. 2015年3月天津民用天然氣檢測數(shù)據(jù)：

　　2. 根據(jù)用戶檢測得到的真實情況，請看圖中原料天然氣檢測結果。

　　檢測時間：2016年5月，檢測地點：天津XXX公司

　　3. 滲碳齒輪淬火件熱處理表面層非馬氏體最低滲碳層深度0.8~1.2mm檢測

　　二、部分滲碳淬火件表面層非馬氏體

　　有不少廠家在宣傳真空爐滲碳時;無氧化、無脫碳、無非馬，這是為宣傳說假話

　　三、對于重載齒輪:非馬氏體組織采用不腐蝕看晶間氧化

　　1. 美國通用風電：在有效硬化層2.5mm時晶間氧化控制40μm以內。

　　2. 德國采埃孚風電：在有效硬化層3.4mm時晶間氧化控制30μm以內。

　　德國XX風電(天津)公司齒輪金相圖片如下圖10、11、12、13。XX的設備是德國進口IVA的井式爐，采用吸熱式氣氛，齒輪材質：18CrNiMo7-6HH，有效硬化層深度3.4mm ，晶間氧化， 試樣為試棒。

　　因為試樣為試棒，滲碳淬火前的前處理質量欠佳，圖11、圖12晶間氧化比較差，由於實際齒輪的前處理較好。估計實際齒輪的晶間氧化控制在15μm以下，處于世界領先地位。(美國企業(yè)標準為：有效硬化層深度2.4mm，晶間氧化≤40μm)，最終整體風電服役壽命保證20年無故障，我們應先達到20年后再提高能不能提高到30年有待各方面努力、創(chuàng)新......

　　四、應力的分類方法很多，通常我們分為：壓應力和拉應力

　　壓應力：噴丸強化(疲勞強度離表面0.2~0.4mm),碾壓強化,輕擊槌擊強化,滲碳淬火壓應力等

　　拉應力：磨削,沖壓,(一邊為壓應力,反邊為拉應力) 剪切,撕切,拉伸等

　　1. 應力的存在由西安交大何家文教授作的研究,在溫度的作用下會逐漸衰減,一般在400 ℃左右時基本消除,所以以噴丸強化形成的壓應力在高速齒輪旋轉時產(chǎn)生的熱量逐漸衰減,所以噴丸強化壓應力在高速齒輪上使用受限,我們應該強調滲碳淬火壓應力不受溫度的影響。

　　2. 噴丸強化時如果丸粒都是好的完整的表面會是壓應力,當丸粒使用時間后出現(xiàn)崩裂時,打擊到工件表面會出現(xiàn)劃痕不僅是拉應力而且是微裂紋的源頭........德國人J.Weber博士在”表面處理氫脆領域的研究”:證明拉應力和壓應力在同一個應力值同一電規(guī)范下滲氫量拉應力是壓應力的三倍,為什么噴丸強化的滲氫量低,作者認為在噴丸的表面層由于壓應力的存在氫質子容易形成氫原子接著又形成氫分子不易鉆進鋼中當表面為拉應力時氫質子很容易順著劃痕鉆進鋼中形成氫脆的隱患。

　　3. 通過升溫加熱壓應力和拉應力在消除過程中德國人J.Weber博士發(fā)現(xiàn)噴丸壓應力在400 ℃時候轉變成拉應力然后隨著溫度升高消除。

　　4. 為了防止零件變形：①特別是沖壓件的滲碳件或淬火件時在加熱400 ℃時停留半小時可以減少變形量。②對齒輪滲碳淬火前進行等溫正火或等溫退火使組織均勻晶粒大小均勻，可減少變形量，而且使?jié)B碳淬火件表面層非馬氏體組織降低。

　　五、噴丸強化

　　(一般0.2~0.4mm強化深度)(國內最早出版的噴丸強化一書是王仁智撰寫(57年哈工大畢業(yè))此書是以蘇聯(lián)“噴丸強化”一書為版本)

　　1. 噴丸強化工藝，可以使表面層非馬氏體組織減少的同時，使表面壓應力增大，提高了齒輪在運行中的耐磨性、疲勞性，已廣泛使用。對噴丸的研究發(fā)展了硬噴丸(500HV以上)和二次噴丸(即先進行硬噴丸后再進行小粒噴丸。強韌性噴丸粒的開發(fā)，均取得可喜的效果……)。

　　2. 西安交大何家文教授對這種應力進行研究，該壓應力隨溫度的上升而逐漸衰減，一般在400℃左右就衰減完畢。因此，對高速齒輪就應特別注意：所謂國產(chǎn)齒輪比不了進口齒輪，這也許是其中的原因之一。

　　3. 由于各專家、學者在研究噴丸強化時，(大多數(shù)報喜不報憂)對長期服役的丸粒、崩牙問題的篩選每一次采用空氣吹動重量分選方法和尺寸的篩選方法將崩牙的丸粒篩去以及螺旋滾動篩分,定時抽檢,定時報廢噴丸丸粒…….

　　4. 我在同有關企業(yè)交流中發(fā)現(xiàn)：相當?shù)墓S技術人員承認篩選后約1~2%的丸粒由于崩牙部分小;尺寸和重量差別不大，未能篩走，這是噴丸的缺陷，必然使疲勞壽命大幅度下降!

　　5. 希望各位專家、學者重視這個重大隱患。我因不知這隱患，按王仁智的書實施某軍用彈簧的噴丸壽命提高2.5倍，后來在后期檢驗中因崩牙劃痕壽命下降1/3的事故。

　　6. 對有色金屬，內應力下再結晶退火溫度低，使用中升溫引起再結晶使性能大大下降，需引起關注。

　　06磨齒

　　1. 磨齒可以使表面層非馬氏體組織降低的同時，使齒輪尺寸精度提高，但好的磨齒設備售價一千多萬人民幣一臺，磨削后使齒輪表面壓應力轉為拉應力，不利于齒輪耐磨性疲勞性的提高。

　　2. 目前國內外廠家均采用各種措施減少變形，減少滲碳齒輪非馬氏體組織層深，以達到不磨齒、少磨齒的目的。如：德國SEW公司，國內湖南株齒、重慶青山、四川丹陵齒輪等公司，不僅提高了工效和降低成本，而且提高了滲碳齒輪的質量。

　　3. 英國Bhadehia院士認為： 軸承鋼的研磨引起的拉應力在氫的作用使服役壽命下降。特別強調氫含量的控制。國內重載齒輪JB/T13027-2017氫含量控制在2ppm，氧含量控制在20ppm。問題是熱處理環(huán)境下的滲氫、滲氧、滲硫、滲汞、滲鉛、滲砷等的控制。蘇聯(lián)學者提出白點的形成第二機理氫+硫值得重視。

　　4. 請關注：磨削時的進刀量，砂輪的粒度、砂輪和磨床時效變形和加工夾具延徑向的跳動量、助磨劑質量控制(用量,控溫,變質更換…)滲碳齒輪的殘留氫含量，有關單位檢測：遠遠超過原材料≤2ppm，因而引起磨削應力和應力作用下的殘留氫的偏聚(這局部氫的偏聚大大超過2ppm)，使殘余奧氏體→馬氏體相變(未回火的馬氏體)→磨削裂紋;有個別為羽毛狀微裂紋相當一部分是延遲斷裂的裂紋。“延遲”是典型的氫脆斷裂表征。