ГОСТ 33189-2014

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОЛЕСА ЗУБЧАТЫЕ ТЯГОВЫХ ПЕРЕДАЧ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Шкалы эталонов макро- и микроструктур

Transmission tooth gears of the traction main railway stock. Scale of macro- and microstructure standards

МКС 45.040

Дата введения 2015-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 "Железнодорожный транспорт"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 декабря 2014 г. N 73-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 февраля 2015 г. N 95-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33189-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.

5 Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технических регламентов Таможенного союза "О безопасности железнодорожного подвижного состава" и "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта".

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на эвольвентные ведущие (далее - шестерни) и ведомые цилиндрические прямозубые, косозубые и шевронные зубчатые колеса или венцы составных зубчатых колес (далее - колеса), применяемые в тяговых передачах тепловозов, электровозов и моторвагонного подвижного состава, с зубьями, упрочненными закалкой токами высокой частоты (далее - ТВЧ) или химико-термической обработкой (далее - ХТО): цементацией, ионной цементацией или нитроцементацией (далее - цементацией).

Стандарт устанавливает металлографические методы определения качества упрочнения зубьев, классификацию возможных дефектов структуры металла после ТВЧ или ХТО, а также соответствующие им эталоны оценки макро- и микроструктуры поверхностной зоны и основного металла зубьев.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 3.1109-82 Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя

ГОСТ 2999-75 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу

ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна

ГОСТ 8233-56 Сталь. Эталоны микроструктуры

ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу

ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников

ГОСТ 16530-83 Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения

ГОСТ 20495-75 Упрочнение металлических деталей поверхностной химико-термической обработкой. Характеристика и свойства диффузионного слоя. Термины и определения

ГОСТ 30803-2014 Колеса зубчатые тяговых передач тягового подвижного состава. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 3.1109, ГОСТ 16530 и ГОСТ 20495, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 контурная закалка: Вид термической обработки - поверхностная закалка с нагрева токами высокой частоты контура зубьев.

3.1.2 макроструктура: Строение металла, оцениваемое визуально без применения средств измерений или при небольших увеличениях на макрошлифах.

3.1.3 макрошлиф: Плоский шлифованный темплет, подвергнутый травлению раствором кислоты для выявления макроструктуры.

3.1.4 микроструктура: Строение металлов и сплавов, выявленное с помощью микроскопа на полированных протравленных образцах (микрошлифах).

3.1.5 микрошлиф: Образец металла после шлифования, полирования и химического травления, предназначенный для микроскопического исследования.

3.1.6 наклеп впадины зуба: Упрочнение впадины зуба методом накатки после секторной закалки.

3.1.7 обезуглероживание: Снижение содержания углерода в металле в результате окисления его при высокой температуре.

3.1.8 основной металл: Металл поперечного сечения зуба, за исключением упрочненного слоя.

3.1.9 переходная поверхность зуба: Зона перехода от активной поверхности зуба к впадине зуба.

3.1.10 секторная закалка: Закалка сектора по активной поверхности зуба с обязательным упрочнением впадины и переходной поверхности наклепом.

3.1.11 сердцевина зуба: Зона зуба под термообработанным слоем, не затронутая воздействием ТВЧ или ХТО.

3.1.12 степень наклепа: Разность значений твердости рабочей поверхности и сердцевины зуба в единицах Виккерса, отнесенная к твердости сердцевины и умноженная на 100%.

3.1.13 темплет: Образец, вырезанный из испытываемой детали, для металлографических исследований детали.

3.1.14 упрочненный слой закалкой ТВЧ: Поверхностный слой металла детали, отличающийся от исходного твердостью и микроструктурой в результате термической обработки ТВЧ.

3.1.15 цементованный слой: Поверхностный слой материала детали, отличающийся от исходного увеличенным содержанием углерода и твердостью в результате ХТО.

3.1.16 шкала: Набор эталонов макро- и микроструктур стали для оценки качества термообработанных колес и шестерен.

3.1.17 эталон: Контрольный образец для визуального сопоставления с исследуемой поверхностью детали при определении качества термической обработки.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

100... 500 - обозначение кратности увеличения;

- нормальный модуль зубчатого колеса, мм;

- высота до постоянной хорды, мм.

     4 Методы контроля колес и шестерен с поверхностным упрочнением зубьев

     4.1 Общие положения

4.1.1 Отбор проб для макро- и микроисследований и измерения твердости проводят на одном окончательно обработанном колесе (шестерне) при периодических, типовых испытаниях и оценке соответствия согласно ГОСТ 30803.

4.1.2 Макроструктуру колес и шестерен проверяют на шлифованных продольном и поперечном темплетах, изготовленных из колес по схеме вырезки темплетов для испытаний, согласно рисунку 1:

- на двух поперечных темплетах, охватывающих не менее двух зубьев, вырезанных в диаметрально-противоположных зонах колеса на расстоянии 30 мм от торцов зубьев;

- на одном продольном темплете (для колес закаленных ТВЧ), вырезанном параллельно вершине зуба на расстоянии от нее.

4.1.3 Контроль качества микроструктуры по ГОСТ 8233 и замеры твердости проводят на поперечном полированном темплете (см. рисунок 1).

    
Рисунок 1 - Схема вырезки продольных и поперечных темплетов прямозубых и косозубых колес и шестерен для контроля макро- и микроструктуры и твердости

     4.2 Обработка темплетов и режимы травления

4.2.1 Для выявления толщины и конфигурации упрочненного слоя продольный и поперечный темплеты со шлифованной поверхностью протравливают 30-35%-ным водным раствором азотной кислоты.

4.2.2 Микроструктуру упрочненного слоя и основного металла выявляют на поперечном темплете с полированной поверхностью после травления 4%-ным раствором азотной кислоты в этиловом спирте.

     4.3 Оценка качества упрочненного поверхностного слоя зубьев при закалке ТВЧ

4.3.1 Оценку качества поверхностного слоя зубьев, упрочненных закалкой ТВЧ, проводят путем сравнения темплетов с эталонами 1-10 шкалы 1 (приложение А, рисунки А.1-А.10).

4.3.2 Контроль конфигурации и толщины упрочненного закалкой ТВЧ слоя зуба

Конфигурацию упрочненного слоя определяют визуально, путем сопоставления выявленной макроструктуры с эталонами шкалы 1, состоящей из 10 эталонов, изображения и описания которых приведены в приложении А (см. рисунки А.1-А.10).

Упрочненный слой после травления должен иметь однородный темный цвет без светлых пятен или полос.

Толщину упрочненного слоя зуба определяют по линии делительной окружности и по переходной поверхности зуба. Измерения проводят поверенным мерительным инструментом в направлении, перпендикулярном касательным к данным точкам.

Допустимая толщина упрочненного слоя по активной поверхности зуба в зависимости от нормального модуля зубчатого колеса () должна быть: