2019 大型齿轮、齿圈锻件 技术条件

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前言

本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国大型铸锻件标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ５０６）归口。

本标准起草单位：二重（德阳）重型装备有限公司。

本标准主要起草人：游卫、蒋新亮、陶凤云、刘继全。

Ⅰ

书

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大型齿轮、齿圈锻件技术条件

１范围

本标准规定了大型齿轮（包括齿轮轴）、齿圈锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验

方法、验收和质量证明书及标志和包装。

本标准适用于大型齿轮（包括齿轮轴）、齿圈锻件的订货、制造和检验。

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／Ｔ２２３（所有部分）钢铁及合金化学分析方法

ＧＢ／Ｔ２２８．１金属材料拉伸试验第１部分：室温试验方法

ＧＢ／Ｔ２２９金属材料夏比摆锤冲击试验方法

ＧＢ／Ｔ２３０．１金属材料洛氏硬度试验第１部分：试验方法（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｎ、Ｔ标

尺）

ＧＢ／Ｔ２３１．１金属材料布氏硬度试验第１部分：试验方法

ＧＢ／Ｔ４３４０．１金属材料维氏硬度试验第１部分：试验方法

ＧＢ／Ｔ６３９４金属平均晶粒度测定方法

ＧＢ／Ｔ１０５６１—２００５钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法

ＧＢ／Ｔ３７４００．１５—２０１９重型机械通用技术条件第１５部分：锻钢件无损探伤

３订货要求

３．１需方应在订货合同中规定锻件的名称、执行的标准和材料牌号、供货数量和交货状态、供需双方明

确的相应技术要求和检验项目。

３．２需方应提供锻件订货图样。

４制造工艺

４．１冶炼

锻件用钢应采用电炉或转炉冶炼并经炉外精炼。经需方同意，也可采用保证质量的其他冶炼方法。

４．２锻造

４．２．１钢锭的水口和冒口应有足够的切除量，以确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析及其他有害

缺陷。

４．２．２锻件应在有足够能力的锻造设备上锻造成形，以确保锻件整个截面锻透和组织均匀。

４．３热处理

４．３．１锻件锻造后供方应进行正火加高温回火处理。

１

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４．３．２渗碳钢锻件的正火温度应高于渗碳温度。

４．３．３供方可根据锻件的材料牌号及订货技术要求进行性能热处理或渗碳热处理。

４．４机械加工

４．４．１锻件应在调质或渗碳热处理之前进行粗加工或半精加工。

４．４．２锻件的尺寸、公差和表面粗糙度应符合需方订货图样的规定。

４．５补焊

对于有缺陷的锻件，在征得需方认可后，方可通过补焊进行修复。

５技术要求

５．１化学成分

５．１．１供方应对每炉钢液进行熔炼分析，分析结果应符合表１规定。

５．１．２当需方有成品分析要求时，供方应对锻件进行成品分析，成品分析的结果应符合表１规定，但允

许有表２规定的偏差。

５．１．３若要求检验锻件中的氢、氧、氮含量时，应在订货合同中写明。锻件中的氢、氧、氮含量（质量分

数）的要求为：氢含量不大于２×１０－６，氧含量不大于２５×１０－６，氮含量不大于１００×１０－６。

表１化学成分（质量分数）％

材料牌号ＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＭｏＶＴｉＣｕ

０．３７～０．１７～０．５０～０．８０～

４０Ｃｒ０．４４０．３７０．８０≤０．０２５≤０．０２５１．１０————≤０．２５

０．３２～０．１７～０．４０～０．８０～０．１５～

３５ＣｒＭｏ０．４００．３７０．７０≤０．０２５≤０．０２５１．１０—０．２５——≤０．２５

０．３８～０．１７～０．５０～０．９０～０．１５～

４２ＣｒＭｏ０．４５０．３７０．８０≤０．０２５≤０．０２５１．２０—０．２５——≤０．２５

０．３０～０．１７～０．４０～１．４０～１．４０～０．１５～

３４ＣｒＮｉ１Ｍｏ０．３８０．３７０．７０≤０．０２５≤０．０２５１．７０１．７００．３０——≤０．２５

０．３０～０．１７～０．５０～０．７０～２．７５～０．２５～

３４ＣｒＮｉ３Ｍｏ０．４００．３７０．８０≤０．０２５≤０．０２５１．１０３．２５０．４０——≤０．２５

０．３３～０．６０～１．６０～０．４０～０．０５～

３７ＳｉＭｎ２ＭｏＶ０．３９０．９０１．９０≤０．０２５≤０．０２５——０．５００．１２—≤０．２５

０．３７～０．１７～０．９０～０．９０～０．２０～

４０ＣｒＭｎＭｏ０．４５０．３７１．２０≤０．０２５≤０．０２５１．２０—０．３０——≤０．２５

０．３７～０．１７～０．５０～０．６０～１．２５～０．１５～

４０ＣｒＮｉＭｏ０．４４０．３７０．８０≤０．０２５≤０．０２５０．９０１．６５０．２５——≤０．２５

０．２６～０．１７～０．３０～１．８０～１．８０～０．３０～

３０Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ０．３４０．３７０．６０≤０．０２５≤０．０２５２．２０２．２００．５０——≤０．２５

０．２２～０．１７～０．３０～１．５０～３．３０～０．４０～０．０５～

２４Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ０．２８０．３７０．６０≤０．０２５≤０．０２５１．８０３．８００．５５０．１５—≤０．２５

０．１０～０．１７～０．３０～０．６０～２．７５～

１２ＣｒＮｉ３０．１７０．３７０．６０≤０．０２５≤０．０２５０．９０３．１５———≤０．２５

２

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表１（续）％

材料牌号ＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＭｏＶＴｉＣｕ

０．１７～０．１７～０．８０～１．１０～０．０４～

２０ＣｒＭｎＴｉ０．２３０．３７１．１０≤０．０２５≤０．０２５１．３０———０．１０≤０．２５

０．１７～０．１７～０．９０～１．１０～０．２０～

２０ＣｒＭｎＭｏ０．２３０．３７１．２０≤０．０２５≤０．０２５１．４０—０．３０——≤０．２５

０．１３～０．１５～０．８０～１．４０～２．８０～０．４０～

１５Ｃｒ２Ｎｉ３Ｍｏ０．２００．３５１．２０≤０．０２５≤０．０２５１．８０３．２００．６０——≤０．２５

０．１４～０．１７～０．４０～１．５０～１．４０～０．２５～

１７Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ０．１９０．３５０．６０≤０．０２５≤０．０２５１．８０１．７００．３５——≤０．２５

０．１２～０．１５～０．３０～０．７０～４．００～０．１５～

１５ＣｒＮｉ４Ｍｏ０．１８０．３５０．６０≤０．０２５≤０．０２５１．１０４．５００．３５——≤０．２５

０．１７～０．１５～０．４０～０．４０～１．６０～０．１５～

２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ０．２３０．３５０．７０≤０．０２５≤０．０２５０．６５２．０００．３０——≤０．２５

表２成品化学成分允许偏差

截面面积／ｃｍ２

规定化学成

元素分上限值／％≤６５０＞６５０～１３００＞１３００～２６００＞２６００～５２００＞５２００～１０４００＞１０４００

超过规定值上限或下限的允许偏差值／％

≤０．３０±０．０１±０．０３±０．０３±０．０４±０．０５±０．０５

Ｃ＞０．３０～０．５５±０．０２±０．０４±０．０４±０．０５±０．０６±０．０６

≤０．３７±０．０２±０．０３±０．０４±０．０４±０．０５±０．０６

Ｓｉ＞０．３７～１．４０±０．０４±０．０６±０．０６±０．０７±０．０７±０．０９

≤１．００±０．０３±０．０４±０．０５±０．０６±０．０７±０．０８

Ｍｎ＞１．００～１．９０±０．０４±０．０６±０．０７±０．０８±０．０８±０．０９

Ｐ≤０．０２５＋０．００５＋０．００５＋０．００７＋０．００７＋０．０１０＋０．０１０

Ｓ≤０．０２５＋０．００５＋０．００５＋０．００５＋０．００５＋０．００６＋０．００６

≤０．９０±０．０３±０．０４±０．０４±０．０５±０．０５±０．０６

Ｃｒ＞０．９０～２．２０±０．０５±０．０６±０．０６±０．０７±０．０７±０．０８

≤１．００±０．０３±０．０３±０．０３±０．０３±０．０３±０．０３

Ｎｉ＞１．００～２．００±０．０５±０．０５±０．０５±０．０５±０．０５±０．０５

＞２．００～４．５０±０．０７±０．０７±０．０７±０．０７±０．０７±０．０７

≤０．３０±０．０１±０．０２±０．０２±０．０２±０．０３±０．０３

Ｍｏ＞０．３０～０．６０±０．０２±０．０３±０．０３±０．０３±０．０４±０．０４

≤０．１０＋０．０１＋０．０１＋０．０１＋０．０１＋０．０１＋０．０１

Ｖ＞０．１０～０．２０±０．０３±０．０３±０．０３±０．０３±０．０３±０．０３

Ｔｉ≤０．１０＋０．０２＋０．０２＋０．０３＋０．０３＋０．０４＋０．０４

５．２力学性能

锻件的力学性能应符合表３的规定。

３

犌

犅

４

／

表３力学性能犜

３

７

６

截面尺寸冲击吸收功硬度８

３

材料牌号热处理状态（直径或厚度）／ｍ／ＭＰａｐ０．２／ＭＰａｅＬ／ＭＰａ／％／％—

２

ｍｍ２／Ｊ２／Ｊ调质／ＨＢＷ表面淬火／ＨＲＣ０

１

≤１００≥７３５≥５４０≥１５≥４５≥３９９

１００３００６８５４９０１４４５３１

４０Ｃｒ调质＞～≥犚—≥≥≥≥—２０７～２６９４０～５５

＞３００～５００≥６３５犚≥４４０≥１０≥３５≥２３

＞５００～８００≥５９０≥３４犚５≥８≥３０≥１６

犃犣

≤１００≥７３５≥５４０≥１５≥４５≥４７４０～５５

调质＞１００～３００≥６８５—≥４９０≥１５≥４５≥３９犓犝—渗氮

３５ＣｒＭｏ＞３００～５００≥６３５≥４４０≥１５≥３５≥３１犓犞２０７～２６９

＞５００～８００≥５９０≥３９０≥１２≥３０≥２４ＨＶ３≥５００

≤１００９００～１１００≥６５０≥１２≥５０

＞１００～１６０８００～９５０≥５５０≥１３≥５０≥３５４５～６０

４２ＣｒＭｏ调质＞１６０～２５０７５０～９００≥５００—≥１４≥５０—≥３５２０７～３４１渗氮

＞２５０～５００６９０～８４０≥４６０≥１５—≥３５ＨＶ３≥５５０

＞５００～８００５９０～７４０≥３９０≥１６——

≤１００１０００～１２００≥８００≥１１≥５０≥４５

＞１００～１６０９００～１１００≥７００≥１２≥５５≥４５４５～５６

３４ＣｒＮｉ１Ｍｏ调质＞１６０～２５０８００～９５０≥６００—≥１３≥５５—≥４５２２９～３８０渗氮

＞２５０～５００７４０～８９０≥５４０≥１４——ＨＶ３≥５５０

＞５００～１０００６９０～８４０≥４９０≥１５——

≤１００≥９００≥７８５≥１４≥４０≥５５

调质＞１００～３００≥８５５≥７３５—≥１４≥３８≥４７—

３４ＣｒＮｉ３Ｍｏ＞３００～５００≥８０５≥６８５≥１３≥３５≥３９２４１～２８６４５～５６

＞５００～１０００≥７５５≥６４０≥１２≥３２≥３１

书

表３（续）

截面尺寸冲击吸收功硬度

材料牌号热处理状态（直径或厚度）／ｍ／ＭＰａｐ０．２／ＭＰａｅＬ／ＭＰａ／％／％

ｍｍ２／Ｊ２／Ｊ调质／ＨＢＷ表面淬火／ＨＲＣ

≤２００≥８６０≥６８５≥１４≥４０≥３１

３７ＳｉＭｎ２ＭｏＶ调质＞２００～４００≥８１５—≥６３５≥１４≥４０≥３１—２４１～２８６４５～５６

犚

＞４００～６００≥７６５犚≥５９０≥１４≥４０≥３１

≤１００≥８８５≥７３犚５≥１２≥４５

犃犣

４０ＣｒＭｎＭｏ调质＞１００～３００≥８３５—≥７３５≥１２≥４２——２４１～２８６４５～６０

４０ＣｒＮｉＭｏ＞３００～５００≥７８５≥５７０≥１２≥４０犓犝

＞５００～８００≥７３５≥４９０≥１２≥３５犓犞

≤１００≥１１００≥９００≥１０≥４５≥３５

＞１００～１６０≥１０００≥８００≥１１≥５０≥４５

３０Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ调质＞１６０～２５０≥９００—≥７００≥１２≥５０—≥４５２４１～３４１４５～５６

＞２５０～５００≥８３０≥６２５≥１２——

＞５００～１０００≥７８０≥５９０≥１２——

＞１００～３００≥１０００≥８７０≥１２≥４５≥７０

调质＞３００～５００≥９５０≥８５０—≥１３≥５０≥７０——

２４Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ＞５００～７５０≥９００≥８００≥１５≥５０≥６５２６９～３２１

＞７５０～１０００≥８５０≥７５０≥１５≥５０≥６５

１２ＣｒＮｉ３渗碳＋淬火＋回火３０（试样）≥９３０—≥６８５≥１１≥５０≥７１——≥５６

２０ＣｒＭｎＴｉ渗碳＋淬火＋回火≤３０（试样）≥１０００—≥７００≥１０≥３５———５５～６２

２０ＣｒＭｎＭｏ渗碳＋淬火＋回火３０（试样）≥１０００—≥７００≥１０≥３５—≥２５—５５～６２

犌

犅

１５Ｃｒ２Ｎｉ３Ｍｏ渗碳＋淬火＋回火３０（试样）≥１１７５——≥１４≥４０≥６３——５５～６２／

犜

≤３０（试样）≥１０８０≥７８５≥８≥３５≥３５３

１７Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ渗碳＋淬火＋回火———５５～６２７

（试样）６

＞３０～６３≥９８０≥６８５≥８≥３５≥３５８

３

１５ＣｒＮｉ４Ｍｏ渗碳＋淬火＋回火３０（试样）——≥９５０≥１２—≥７０——５８～６２—

２

５

０

２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ渗碳＋淬火＋回火３０（试样）≥９８０——≥１５≥４０≥５５——５５～６２１

９

书

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５．３硬度

锻件只要求按硬度验收时，同一锻件的硬度偏差不超过４０ＨＢＷ。但当锻件同时要求力学性能时，

其硬度绝对值不作为验收依据。

５．４无损检测

５．４．１一般要求

锻件应无白点、裂纹、折叠、缩孔、严重的偏析等影响使用性能和表面质量的缺陷。

５．４．２超声检测

锻件应在粗加工及热处理后开齿前进行超声检测。齿部及齿根以下２０ｍｍ或１．５犿ｎ（当模数

犿ｎ＞１２时）的范围内的检测结果应满足ＧＢ／Ｔ３７４００．１５—２０１９表１中质量等级Ⅱ级的要求，其余部位

的检测结果应满足Ⅳ级的要求。

５．４．３磁粉检测

当订货技术协议或订货合同有磁粉检测要求时，应由需方进行磁粉检测，检测方法和验收标准应满

足订货合同或订货技术协议的要求。

５．５金相组织

５．５．１晶粒度

当要求检验晶粒度时，应在订货合同中注明。渗碳钢的本质晶粒度不应粗于５．０级。

５．５．２非金属夹杂物

当要求检验非金属夹杂物时，应在订货合同中注明。锻件的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种类型非金属夹杂物均

不应超过２．５级。

６检验规则和试验方法

６．１化学成分分析

６．１．１化学成分分析应按ＧＢ／Ｔ２２３规定的方法或经需方认可能保证分析质量的其他方法进行。

６．１．２钢液应在浇注时取样测定化学成分。当无法进行熔炼分析时，允许用成品分析代替熔炼分析，

其分析结果应符合熔炼分析要求。

６．１．３成品分析试样可取自锻件本体或其延长部分，也可取自力学性能试样。对于圆盘或其他实心锻

件，应取自离外圆表面１／３半径处；对于空心或环形锻件，应取自１／２壁厚处。

６．２力学性能试验

６．２．１检验项目和取样数量

６．２．１．１应按照表４的锻件级别、检验项目和抽样规定进行检验。当锻件只要求检验硬度时，则应按

５．３的要求执行。

６

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表４检验项目及抽样规定

抽样规定

锻件检验项目组批条件

级别力学性能硬度

Ⅰ————

同熔炼炉号，同热处理炉次，每批锻件检验５％，但不少

Ⅱ硬度外形尺寸相同或近似的锻件—于５件

Ⅲ硬度单件—逐件试验

同熔炼炉号，同热处理炉次，每批锻件检验２％，但不少于

Ⅳ拉伸、冲击、硬度外形尺寸相同或近似的锻件２件，同一锻件取一组试样逐件试验

Ⅴ拉伸、冲击、硬度单件取一组试样，逐件试验逐件试验

注：取样数量按百分比计算时，不足一件的余数算为整一件。

６．２．１．２锻件要求进行拉伸和冲击试验时，每组试样的数量为一个拉伸试样和两个Ｕ型缺口冲击试样

或为一个拉伸试样和三个Ｖ型缺口冲击试样。

６．２．２取样位置和取样方向

６．２．２．１当订货图样没有规定取样位置时，可按下列要求进行取样：

ａ）实心轴类锻件的试样应在锻件的轴端延长部位，距表面１／３半径处取样。

ｂ）空心类锻件的试样应取自锻件的延长部分，１／２壁厚处取样。

ｃ）圆盘类锻件的试样应取自锻件延长部分的端部。直径小于或等于３５０ｍｍ时在外缘取样；直

径大于３５０ｍｍ时从距外圆表面大于或等于２０ｍｍ处向里取样。

６．２．２．２取样方向应符合以下规定：

ａ）轴类锻件和以拔长变形为主的锻件，其拉伸、冲击试样方向应取轴向（纵向）。当若订货技术协

议或订货图样规定取切向或横向试样时，其力学性能的试验结果应比表３（纵向）的规定值降

低表５规定的百分数。

ｂ）环类锻件、盘类锻件和以墩粗变形为主的锻件，其拉伸、冲击试样方向应取主变形方向，即切向

（圆周方向）。

６．２．３试验方法

６．２．３．１拉伸试验应按ＧＢ／Ｔ２２８．１的规定进行。

６．２．３．２冲击试验按ＧＢ／Ｔ２２９的规定进行。

６．３硬度检验

６．３．１锻件的硬度检验应按ＧＢ／Ｔ２３１．１的规定进行；淬火试样的硬度检验应按ＧＢ／Ｔ２３０．１的规定进

行；维氏硬度检验应按ＧＢ／Ｔ４３４０．１的规定进行。

６．３．２在齿圈锻件的端面、距外表面约１／４直径处应至少测定两处，两处相距１８０°。如果锻件直径大

于３０００ｍｍ，则应至少测定四处，每处应相距９０°。齿轮或齿轮轴锻件应在将要开齿的外表面测定四

处硬度，每处应相距９０°。

７

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表５切向、横向力学性能指标降低量

力学性能指标降低量／

力学性能试样方向％

锻造比≤５锻造比＞５

切向５５

犚ｍ

横向５