20Cr2Ni4钢渗碳淬火弧齿锥齿轮磨削烧伤的检测与分析

针对20Cr2Ni4钢弧齿锥齿轮渗碳淬火磨齿后出现的齿面裂纹,采用光学显微镜和显微硬度计分别对切割齿块的未开裂齿面(凹面)和开裂齿面(凸面)进行了检测分析。结果表明,在齿块未开裂齿面和开裂齿面远离裂纹的节圆处,有效硬化层深度和显微组织正常,无磨削烧伤特征;在齿根处均出现了不同程度的磨削烧伤特征,尤其在开裂齿面裂纹处呈现典型的月牙形白加黑磨削烧伤形貌,烧伤最深处约0.9 mm,并据此提出了改进磨齿工艺参数,避免发生磨削烧伤的措施。     

提高渗碳淬火齿轮硬度的后处理工艺

研究了20Cr2Ni4A钢渗碳淬火齿轮在低温回火后硬度较低时进行后冷处理和后低温回火处理对表面硬度、有效硬化层深度及心部硬度的影响。结果表明,20Cr2Ni4A钢在渗碳淬火低温回火后的残留奥氏体稳定化现象并不明显,此时进行冷处理仍能提高工件硬度,而当残留奥氏体较多时具有低温回火二次硬化现象,提高低温回火温度也能提高表面硬度。据此可采用后冷处理和后低温回火工艺提高硬度,代替常规的重新高温回火+渗碳淬火+低温回火的返工工艺。后冷处理温度可根据Mf点确定,对于渗碳后高温回火并重新加热淬火和低温回火工艺,Ms和Mf点不能按常规方法计算,可根据残留奥氏体含量进行估算。     

高速中间轴齿轮开裂失效分析

某齿轮箱中的18CrNiMo7-6钢高速中间轴齿轮在渗碳淬火磨齿后做动平衡试验过程中出现振动异响，拆机后发现中间轴齿轮在轴径处出现明显的轴向裂纹。通过宏观观察、多次切割后找到裂纹源位于大轴齿轮心部，在裂纹源处取样进行化学成分、显微组织分析等方法对开裂位置进行研究。结果表明，由于大型齿坯锻件去氢处理不完全，随着时间的推移，氢原子聚集形成氢分子，在工件内部造成应力集中，导致该轴齿轮在渗碳淬火磨齿后发生延迟性氢脆开裂，引起轴齿轮失效。