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40Cr齿圈齿面开裂失效分析

作者
佚名
来源
中国应急分析测试平台
发布时间
2015-08-07
关键词
41Cr齿圈齿面；开裂失效分析
领域
金属材料领域
摘要
94件齿圈锻坯在加工过程中，36件调质后其中2件在内孔部位出现轴向裂纹，28件在高频感应淬火后和磨齿形后出现齿面裂纹，裂纹均大致沿齿长方向。本文对经高频感应淬火，磨齿形加工前后的开裂轮齿进行了宏观观察、裂纹及断口微观观察，以及组织、硬度、成分检验，确定了轮齿裂纹的性质，并对导致齿圈开裂的原因进行了分析。结果表明，送检齿圈的齿面裂纹为淬火裂纹，产生于高频感应淬火过程；齿圈齿面产生淬火裂纹主要与感应淬火超温导致的组织粗大、应力增高有关，同时，锻坯中存在微观组织偏析以及C、Mn元素含量处于40Cr钢的上限也增大了齿圈晶粒长大、淬火开裂的倾向；齿圈夹杂物、晶粒度、原始组织、化学成分合格；建议调整感应线圈形状、合理控制加热温度和时间，或者用氰化等表面处理工艺取代感应淬火；建议在粗加工前适当增加正火处理，以提高组织均匀性，细化晶粒组织，为调质做准备。
正文
摘要：94件齿圈锻坯在加工过程中，36件调质后其中2件在内孔部位出现轴向裂纹，28件在高频感应淬火后和磨齿形后出现齿面裂纹，裂纹均大致沿齿长方向。本文对经高频感应淬火，磨齿形加工前后的开裂轮齿进行了宏观观察、裂纹及断口微观观察，以及组织、硬度、成分检验，确定了轮齿裂纹的性质，并对导致齿圈开裂的原因进行了分析。结果表明，送检齿圈的齿面裂纹为淬火裂纹，产生于高频感应淬火过程；齿圈齿面产生淬火裂纹主要与感应淬火超温导致的组织粗大、应力增高有关，同时，锻坯中存在微观组织偏析以及C、Mn元素含量处于40Cr钢的上限也增大了齿圈晶粒长大、淬火开裂的倾向；齿圈夹杂物、晶粒度、原始组织、化学成分合格；建议调整感应线圈形状、合理控制加热温度和时间，或者用氰化等表面处理工艺取代感应淬火；建议在粗加工前适当增加正火处理，以提高组织均匀性，细化晶粒组织，为调质做准备。 关键词：齿圈；超温；淬火裂纹

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