Changes of surface layer properties in gear teeth after shot peening

Considering the phenomenon during teeth cooperation in a toothed gear and produced loads within the macro and micro areas of contact surface, one should be paying attention to the type and condition of the surface layer. Shot peening is often recommended, especially for gears particularly loaded in addition to hardening by heat treatment. Therefore, the study presents hardness changes in tooth surface layers after shot peening, when the surfaces had been previously carburized and quenched. The article presents hardness distribution over the depth of the teeth. Measurements were made on oblique polished and etched surface, which allows the identification of the microhardness near the outer surface and through the depth up to the core. Furthermore, based on data analysis obtained from X-ray diffraction, the amount of retained austenite was estimated and changes in the metallographic structure after shot peening were illustrated.

Rozpatrując zjawiska podczas współpracy zębów w przekładni zębatej i wywoływane obciążenia w obrębie mikro- i makroobszarów powierzchni styku, należy zwrócić uwagę na stan i rodzaj warstwy wierzchniej. Coraz częściej dla kół zębatych szczególnie obciążonych zaleca się oprócz utwardzania poprzez obróbkę cieplną lub cieplno-chemiczną nagniatanie dynamiczne jako obróbkę obligatoryjną. Stąd w opracowaniu przedstawiono zmiany utwardzenia warstwy wierzchniej po obróbce nagniataniem dynamicznym zęba koła wcześniej obrobionego poprzez nawęglanie i hartowanie. W opracowaniu przedstawiono rozkład mikrotwardości na głębokości. Pomiary wykonano na zgładach skośnych pozwalających na określenie mikrotwardości jak najbliżej powierzchni. Zobrazowano również na zdjęciach zmiany struktury metalograficznej po nagniataniu dynamicznym. Ponadto na podstawie analizy danych uzyskanych z dyfrakcji rentgenograficznej oszacowano ilości austenitu szczątkowego metodą bez-pośredniego porównania natężeń refleksów.