ICS 21.200 J 17 中华人民共和国国家标准 GB/T39430—2020 高可靠性齿轮毛坏技术要求 Specifications for the blanks of high reliability gears 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39430—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3毛坏分类 3.1按零件工况分类 3.2 按材料特性分类 3.3 按应用领域分类 4技术要求 4.1 原材料 4.2 化学成分 4.3 锻造 4.4 交货状态 4.5 力学性能 4.6 低倍组织 4.7 断口 4.8 高倍组织 4.9 淬透性 4.10 超声波探伤 10 4.11 形状与尺寸 10 4.12 外观 10 4.13 标记 10 4.14 其他 11 5生产过程控制与产品检验· 11 5.1 过程控制· 5.2 质量一致性要求 5.3检验方法 参考文献 14 GB/T39430—2020 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国齿轮标准化技术委员会（SAC/TC52）提出并归口。 本标准起草单位：郑州机械研究所有限公司、贵州安大航空锻造有限责任公司、韶关市中机重工股 份有限公司、北京机电研究所有限公司、郑州江宇机械有限公司、中国航发中传机械有限公司、郑州中机 轨道交通装备科技有限公司、江苏中工高端装备研究院有限公司、郑州高端装备与信息产业技术研究院 有限公司、河南济源钢铁（集团）有限公司、中机智能装备创新研究院（宁波）有限公司、钢研纳克检测技 术股份有限公司、河南省特殊钢材料研究院有限公司。 本标准主要起草人：王伟、王志刚、吕明柯、李海霞、张坤、杨亚平、金红、陈超、王盈颖、陆军、李华文、 王斌、李宝奎、王爱香、王长路、龙伟民、张元国、杨春、曹立国、赵家栋、张清朗、卢金生、付雪川、王维、 吕鹏昊、管洪杰、范瑞丽、白瑞娟、陈祖祥、安若维、刘百宣、刘佳成。 GB/T39430—2020 高可靠性齿轮毛坏技术要求 1范围 本标准规定了高可靠性齿轮毛坏的分类、化学成分配比、冶炼、锻造的技术要求及其过程控制与检 验规范 本标准适用于航空航天、轨道交通、海洋装备、风电、核电、冶金、石化、矿山、工业机器人等重要的传 动领域中齿轮的轧制或锻造毛坏，毛坏外径一般不大于1200mm，单件质量不大于3t。其他有高可靠 性要求的齿轮毛坏也可参考使用。 本标准不建议用于一般股工业、医疗、汽车等领域， 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法 GB/T225钢透性的末端淬火试验方法(Jominy试验） GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 1814 钢材断口检验法 GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T3480.5直齿轮和斜齿轮承载能力计算第5部分：材料的强度和质量 GB/T 4162 锻轧钢棒超声检测方法 GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法 GB/T10561 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法 GB/T12363锻件功能分类 JB/T5000.15 重型机械通用技术条件第15部分：锻钢件无损检测 3毛坏分类 3.1按零件工况分类 3.1.1根据零件的工作条件、重要程度的不同分为两类，按照GB/T12363的规定以I、Ⅱ表示，I类的 重要性高于Ⅱ类。 3.1.2齿轮毛坏类别应在订货图样或相关技术文件中标注。未注明时默认为Ⅱ类。 3.2按材料特性分类 3.2.1根据材料的接触疲劳极限0Hlim和弯曲疲劳极限0rlim分两个级别，按照GB/T3480.5的规定以 1 GB/T39430—2020 ME、MQ表示，ME级的质量优于MQ级。 3.2.2齿轮毛坏类别应在订货图样或相关技术文件中标注。未注明时默认为MQ级。 3.3按应用领域分类 3.3.1本标准中根据零件的应用领域把毛坏分为航空（含航天）齿轮和工业齿轮两类。部分牌号的钢 材在航空和工业领域都有应用。 3.3.2本标准中航空齿轮以小型零件、定制化批量生产为主，毛坏直接截自轧制棒材或锻造棒材。 3.3.3本标准中工业齿轮以中小型零件为主，毛坏多截自模注钢锭、电渣重熔钢锭或连铸钢坏，再以自 由锻、模锻等方式成形 4 技术要求 4.1 原材料 4.1.1 部分航空齿轮毛坏用原材料（以下简称“原材”）的冶炼方法应符合表1的规定。 表1部分航空齿轮用原材冶炼方法 冶炼方法 序号 用途 材料牌号 电弧炉十炉外精炼十 非真空感应炉十 真空感应炉+ 电渣重熔 电渣重熔 真空自耗 1 12CrNi3 X V 12Cr2Ni4 3 航空 14CrMnSiNi2Mo X 齿轮 V X 4 18Cr2Ni4W 5 X X 38CrMoAl V 6 9310 + 注：V 采用；× 不采用。 是否采用电渣重熔工艺或有其他特殊冶炼要求，可由供需双方协定。 4.1.3原材冶炼时应有防氧化措施。未经需方许可，冶炼过程中不应加钙。 4.1.4原材冶炼后应满足气体含量、化学成分等要求。部分齿轮钢材的牌号见表2。其中： 航空齿轮用9310钢气体含量（质量分数）：氧≤0.0015%、氮≤0.0025%； 航空齿轮用9310钢硼含量（质量分数）≤0.0010%； 工业齿轮用钢的气体含量（质量分数）：氢≤0.0002%、氧≤0.0020%、氮≤0.0090%； 工业齿轮用渗碳钢的铝氮比（质量比）：铝/氮一2.54.0。 4.21 化学成分 4.2.1 齿轮毛坏原材的熔炼分析应符合表2和表3的规定 4.2.2齿轮毛坏的成品分析应符合表2和表3的规定，允许偏差量应符合GB/T222的相关规定。 2 GB/T39430—2020 表 2 化学成分表 成分 化学成分（质量分数） 参考 材料牌号 用途 序号 % 文献 IS Mn Cr Mo Ni C 其他 [1] 0.10~0.16 0.17~0.37 ≤0.15 12CrNi3 0.30~0.60 0.60~0.90 和 2.75~3.25 [1] 0.10~0.15 1.25~1.75 2 和 12Cr2Ni4 0.30~0.60 ≤0.15 0.17~0.37 3.25~3.75 [1] 0.11~0.17 0.35~0.650.65~0.95 1.20~1.60 0.20~0.40 航 14CrMnSiNi2Mo 3 1.40~2.00 [9] 0.15~0.20 ≤0.40 1.50~1.80 0.25~0.35 工 17CrNiMo6 0.40~0.60 4 1.40~1.70 5 工 [8] 0.15~0.21 ≤0.40 0.50~0.90 18CrNiMo7-6 1.50~1.80 0.25~0.35 1.40~1.70 W 6 和 18Cr2Ni4W [1] 0.13~0.19 0.17~0.37 0.25~0.55 1.35~1.65 ≤0.15 4.00~4.50 0.80~1.20 工 [2] 0.20~0.30 7 20CrMnMo 0.17~0.23 0.17~0.37 0.90~1.20 1.10~1.40 ≤0.25 [3] 0.19~0.23 0.20~0.30 8 工 20CrNi2Mo 0.25~0.400.55~0.700.45~0.65 1.60~2.00 0.17~0.37 1.25~1.65 0.17~0.23 [2] 20Cr2Ni4 9 0.30~0.60 3.25~3.65 0.26~0.34 1.80~2.20 0.30~0.50 10 工 [7] ≤0.40 30CrNiMo8 0.50~0.80 1.80~2.20 V 11 工 ≤0.40 31CrMoV9 [10] 0.27~0.34 0.40~0.702.30~2.700.15~0.25 ≤0.60 0.10~0.20 0.30~0.38 0.50~0.801.30~1.70 12 工 [7] 0.40 34CrNiMo6 00.15~0.30 1.30~1.70 Al 13 和 38CrMoAl 0.35~0.42 0.17~0.37 0.30~0.60 1.35~1.65 0.15~0.25 [1] ≤0.40 0.70~1.10 40CrNiMo 0.37~0.44 0.17~0.37 0.50~0.80 0.60~0.90 0,15~0,25 14 工 [2] 1.25~1.65 [6] 15 工 4140 0.38~0.43 0.15~0.35 0.75~1.000.80~1.10 0.15~0.25 ≤0.25 42CrMo 0.38~0.45 0.17~0.37 0.50~0.80 0.90~1.20 0.15~0.25 16 工 [5] ≤0.30 17 工 4340 [6] 0.38~0.43 0.15~0.35 0.60~0.800.70~0.90 0.20~0.30 1.65~2.00 和 9310 [11] 0.07~0.130.15~0.350.40~0.701.00~1.40 18 0.08~0.15 3.00~3.50 注1：航 航空齿轮；工 工业齿轮；和 航空和工业齿轮。 表 3 硫、磷及残余元素含量（质量分数） % s Cu W 元素 P V Ti 含量≤ 0.25 0.20 0.025 0.025 0.05 0.03 对于电渣重熔冶炼方式，S的含量不大于0.005%，Cu的含量不大于0.10%，Pb、Sn，Sb、Bi、As五害元素含量之和 不大于0.040% 4.3 锻造 4.3.1 航空齿轮用途毛坏原材料应满足订货要求 4.3.2 工业齿轮用途毛坏原材料应符合以下要求： 3 GB/T39430—2020 a) 齿轮毛坏采用普通钢锭或电渣钢锭锻造时： 对于尺寸较大的锻件应在有足够能力的锻压机上锻造成形，以确保变形渗透和组织均匀； 锻造时，普通钢锭应切除冒口（占总质量）≥14%，切除水口（占总质量）≥6%；电渣钢锭 至少采用两两拔变形方式； 锻造比取值对于模铸钢锭或电渣钢锭≥4：1，对于连铸钢坏≥6：1（计算锻造比时只应 按照同一方向、同一变形方式累加）。 b) 齿轴毛坏不宜采用连铸坏锻造。 c) 齿轮毛坏不应经过补焊。 4.4 交货状态 4.4.1 齿轮毛坏锻后热处理制度和硬度要求见表4。交货状态应在产品图样或专用技术文件中注明，