CN103454394A - 一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法，从标准图谱对比到表面洛氏硬度到金相法判定，分为三个递进的步骤。本发明是一种递进、综合的判定方法，可量化判定结果，使用此方法的判定结果具有唯一性，判定准确率达100%，完全满足航空发动机正齿轮的质量要求，可推广应用至航空航天、船舶、汽车、石油等领域表面硬化齿轮面的制造中，同时也为其它型号航空发动机的研究提供了技术参考。

Description

一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法

技术领域

本发明涉及航空发动机齿轮检测技术领域，具体为一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法。

背景技术

航空发动机正齿轮的功用是通过齿轮传动将功率传给低压燃油泵，位于高速齿轮箱内，滚子轴承内圈就是正齿轮轴承跑道，滚子轴承外环带有四方的安装边，它与外环上与壳体上的精密孔相配合来定心，滚子轴承外环用螺钉固定在高速齿箱的壳体上。航空发动机正齿轮经过渗碳+淬火+低温回火表面硬化处理后，其表面硬度得到了提高，减少了航空发动机正齿轮在工作中的磨损，以达到提高航空发动机正齿轮使用寿命的目的。

目前国内外没有相关资料介绍航空发动机正齿轮硬化面缺陷产生的根本原因，以及具体的解决措施，而航空发动机行业内部对齿轮硬化面又有很高的技术要求。目前行业内对航空发动机正齿轮硬化面硝酸腐蚀后缺陷的判定方法是依靠肉眼和放大镜对正齿轮硬化面处进行颜色判定，若正齿轮硬化面颜色呈均匀的、无光泽的灰色，则判定为合格；若正齿轮硬化面颜色呈浅黑色、具有清晰分界线的白色条纹或斑点时，需对正齿轮硬化面处进行解剖，观察其微观组织形貌，得出结论，并最终确定正齿轮硬化面状态是否合格。此判定方法单一，仅仅是依靠从业人员的经验，而没有量化判定，存在极大误判或错判，且判定周期较长，不仅延缓了正齿轮的制造进度，增加了制造成本，制约航空发动机型号研制，更严重的是影响航空发动机的生产交付。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法，克服现有技术存在判定方法单一、判定效率低和产品制造周期长、制造成本高的不足。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：航空发动机正齿轮硬化面采用常规方法进行硝酸腐蚀后，观察正齿轮硬化面外观，若正齿轮硬化面外观为均匀、无光泽的灰色，则表示正齿轮硬化面缺陷不成立；否则进入步骤2；

步骤2：测量正齿轮硬化面的表面洛氏硬度，若正齿轮硬化面表面洛氏硬度实测值大于或等于89±2HR_15N，则表示正齿轮硬化面缺陷不成立；否则进入步骤3；

步骤3：对正齿轮硬化面待检部位进行解剖、取样、镶样、金相检测，若待检部位的显微组织为渗碳马氏体+少量碳化物，且无块状或网状碳化物，则判定正齿轮硬化面缺陷不成立；否则判定正齿轮硬化面缺陷成立。

有益效果

本发明提出的航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法，从图谱对比到表面洛氏硬度到金相法判定，是一种递进、综合的判定方法，可量化判定结果，使用此方法的判定结果具有唯一性，判定准确率达100%，完全满足航空发动机正齿轮的质量要求，可推广应用至航空航天、船舶、汽车、石油等领域表面硬化齿轮面的制造中，同时也为其它型号航空发动机的研究提供了技术参考。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

由于航空发动机正齿轮制造过程中，导致其硬化面产生缺陷的因素很多，仅仅依靠肉眼和放大镜进行缺陷的初步判定，难免存在误判和错判，其判定方法单一，受到人为因素影响较大，缺陷判定效率较低，而缺陷解剖判定，虽然判定准确率提高，但需破坏齿轮，制造成本增加，且判定周期较长，影响航空发动机的正常交付。

所以本实施例中采用一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法，对某型航空发动机正齿轮进行判定。该型正齿轮硬化面在其跑道部位和齿部。

步骤1：对航空发动机正齿轮硬化面采用常规方法进行硝酸腐蚀后，观察正齿轮硬化面外观，若正齿轮硬化面外观为均匀、无光泽的灰色，则表示正齿轮硬化面缺陷不成立；否则进入步骤2；

本实施例中齿部表面为均匀、无光泽的中等灰色，而跑道部位表面发白，所以可以判定齿部缺陷不成立，而跑道部位表面发白是否为缺陷在该步骤中尚无法确认。

步骤2：测量正齿轮硬化面的表面洛氏硬度，若正齿轮硬化面表面洛氏硬度实测值大于或等于89±2HR_15N，则表示正齿轮硬化面缺陷不成立；否则进入步骤3；

本实施例中，对正齿轮跑道表面发白部位采用载荷为15N的洛氏硬度机进行表面洛氏硬度检查，得到洛氏硬度实测值为84.8～86HR_15N，跑道部位的表面洛氏硬度实测值低于标准值89±2HR_15N。

步骤3：对正齿轮硬化面待检部位进行解剖、取样、镶样、金相检测，若待检部位的显微组织为渗碳马氏体+少量碳化物，且无块状或网状碳化物，则判定正齿轮硬化面缺陷不成立；否则判定正齿轮硬化面缺陷成立。

本实施例中对正齿轮跑道部位进行解剖，镶样，然后检测200倍下正齿轮跑道部位的显微组织，表明跑道部位表层金相组织为渗碳过渡区，心部组织为回火马氏体，从而判定正齿轮跑道部位缺陷成立。

本方法中的图谱对比+表面洛氏硬度+金相法是三个递进的判定方法，标准图谱对比法是最常用的判定方法，也是最简便的判定方法，但是此种检测方法的判定结果往往差异较大。表面洛氏硬度法是通过检测表面硬度的变化来判定缺陷类别，其判定结果是唯一的。金相法是通过观察表层金相组织的变化来判定缺陷类别，其判定结果能真实反映缺陷特点，找出根本原因。

Claims (1)

1.一种航空发动机正齿轮硬化面缺陷的判定方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：航空发动机正齿轮硬化面采用常规方法进行硝酸腐蚀后，观察正齿轮硬化面外观，若正齿轮硬化面外观为均匀、无光泽的灰色，则表示正齿轮硬化面缺陷不成立；否则进入步骤2；

步骤2：测量正齿轮硬化面的表面洛氏硬度，若正齿轮硬化面表面洛氏硬度实测值大于或等于89±2HR_15N，则表示正齿轮硬化面缺陷不成立；否则进入步骤3；

步骤3：对正齿轮硬化面待检部位进行解剖、取样、镶样、金相检测，若待检部位的显微组织为渗碳马氏体+少量碳化物，且无块状或网状碳化物，则判定正齿轮硬化面缺陷不成立；否则判定正齿轮硬化面缺陷成立。