[发明专利]一种渗碳齿轮表面硬度的显微硬度测试方法及系统

说明书

本发明公开了一种渗碳齿轮表面硬度的显微硬度测试方法，包括以下步骤：沿待检测渗碳齿轮的截面切割制作齿部的金相试样；以齿轮轮廓线中点为原点O，以齿面轮廓线在原点O切线为X轴建立坐标系并确定基准线，在基准线上选取多个测试点，测试并记录各测试点的显微硬度值；计算平均值、标准偏差、数据重复性；判断数据重复性是否大于等于5％，当数据重复性≥5％时，在基准线上选取新的测试点，并记录该测试点的显微硬度值并计算数据重复性R，直至数据重复性R≥5％，否则，以平均值作为最终显微硬度值。本发明具有数据检测准确，效率高的优点。

技术领域

本发明涉及硬度测试方法领域，尤其涉及一种渗碳齿轮表面硬度的显微硬度测试方法及系统。

背景技术

齿轮传动具有传动比准确，传动平稳可靠，传动效率高，使用寿命长等优点，在航空航天领域得到广泛应用，齿轮在工作过程中齿面承受接触应力及摩擦力，而齿根承受弯曲应力及冲击应力，因此齿轮需要表面硬度高耐摩擦，而心部韧性高抗冲击，因此航空齿轮在设计选料时通常采用低碳合金钢，加工成型后对齿表面进行渗碳淬火处理，获得表面为耐磨的高碳马氏体，心部为韧性高的低碳马氏体。航空航天用的齿轮表面硬度是其最重要的质量指标之一，也是热处理的根本意义所在，因此准确的测试齿轮的表面硬度，是保证齿轮产品质量的关键。

目前国内并无齿轮专用的硬度测试标准或者方法，渗碳淬火齿轮硬度检测时参考GB/T 230《金属洛氏硬度试验方法》，该标准为洛氏硬度通用测试方法，标准内7.5条规定：试验时，必须保试验力方向与试样的试验面垂直。但对于齿面呈弧形的螺旋锥齿轮而言，很难找到齿面的最高点进行测试，导致测试数据精确度不高，数据波动大，每一个图号不同的齿轮需设计专用的工装夹具并反复调整，才能准确测试齿轮表面的硬度值，测试效率低，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种数据检测准确，效率高的渗碳齿轮表面硬度的显微硬度测试方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种渗碳齿轮表面硬度的显微硬度测试方法，包括以下步骤：

S1、沿待检测渗碳齿轮的截面切割，制作待检测渗碳齿轮齿部的金相试样并抛光至金相试样达到镜面标准；

S2、以齿轮齿面轮廓线中点为原点O，以齿轮齿面轮廓线在原点O处的切线为X轴，以垂直于X轴的直线为Y轴，以距离原点O为200μm且平行于X轴的直线为基准线，在基准线上选取n个点作为显微硬度测试点，测试并记录各测试点的显微硬度值x₁、x₂……x_n，n≥3；

S3、根据记录得到各测试点的显微硬度值计算显微硬度值的平均值标准偏差S、数据重复性R；

S4、判断数据重复性R是否大于等于5％，当数据重复性R≥5％时，继续在基准线上选取新的显微硬度测试点，并记录该测试点的显微硬度值，重复步骤S3，否则，以测试点的平均值作为待检测渗碳齿轮表面的显微硬度值。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S3中，平均值

标准偏差

数据重复性

所述步骤S1中，抛光后的所述金相试样表面达到镜面标准，表面粗糙度Ra≤0.02。

所述步骤S1中，抛光后的所述金相试样表面无磨削烧伤层。

所述步骤S2中，使用显微硬度计测试各测试点的显微硬度值。

所述步骤S2中，各测试点的测试压力为500g。

所述步骤S2中，各测试点之间间距至少间隔200μm。